JP2020164070A - Electric tricycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1軸線回りに回転自在にフレームに支持される左輪と、左輪に並んで第2軸線回りに回転自在にフレームに支持される右輪と、フレームに回転自在に支持されて、乗員に操作されて、左輪および右輪を含む車輪のいずれか1以上の向きを変えるハンドルとを備える電動三輪車に関する。 The present invention includes a left wheel rotatably supported by the frame around the first axis, a right wheel rotatably supported by the frame around the second axis alongside the left wheel, and rotatably supported by the frame. The present invention relates to an electric tricycle provided with a handle that is operated by an occupant to turn one or more of wheels including a left wheel and a right wheel.
特許文献1は、第1軸線回りに回転自在にフレームに支持される左前輪と、左前輪に並んで第2軸線回りに回転自在にフレームに支持される右前輪とを備える電動三輪車を開示する。旋回時、外輪は内輪に比べて小さい曲率の軌道を辿る。 Patent Document 1 discloses an electric tricycle including a left front wheel that is rotatably supported by a frame around the first axis and a right front wheel that is rotatably supported by a frame around the second axis alongside the left front wheel. .. When turning, the outer ring follows a trajectory with a smaller curvature than the inner ring.
特許文献1に記載のものでは、左前輪と右前輪とが個別にフロントフォークに支持されることから外輪と内輪との回転差が受動的に吸収されるものの、実際のところ、良好な操舵性は確保されることができない。旋回しづらい。操舵性の低下は電動三輪車の商品力の低下を招く。 In the case described in Patent Document 1, since the left front wheel and the right front wheel are individually supported by the front fork, the difference in rotation between the outer ring and the inner ring is passively absorbed, but in reality, good steerability is achieved. Cannot be secured. Difficult to turn. A decrease in steerability leads to a decrease in the commercial power of an electric tricycle.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、良好な操舵性を実現することができる電動三輪車を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric tricycle capable of realizing good steerability.
本発明の第1側面によれば、第1軸線回りに回転自在にフレームに支持される左輪と、前記左輪に並んで第2軸線回りに回転自在に前記フレームに支持される右輪と、前記フレームに回転自在に支持されて、乗員に操作されて、前記左輪および前記右輪を含む車輪のいずれか1以上の向きを変えるハンドルと、前記第1軸線回りに前記左輪に駆動力を付与する第1電動機と、前記第2軸線回りに前記右輪に駆動力を付与する第2電動機と、前記ハンドルの操舵角を検出する操舵センサーと、重力の向きに対して車体の左右方向に前記フレームの傾斜を検出する傾斜センサーと、前記傾斜が予め決められた値を超えるとき、前記ハンドルの操舵角に応じ内輪の駆動力に比べて大きな駆動力を外輪に付与する制御信号を生成するコントローラーとを備える電動三輪車が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the left wheel rotatably supported by the frame around the first axis, the right wheel rotatably supported by the frame around the second axis alongside the left wheel, and the above. A handle that is rotatably supported by a frame and operated by an occupant to change the direction of any one or more of the left wheel and the wheel including the right wheel, and applies a driving force to the left wheel around the first axis. The first electric motor, the second electric motor that applies a driving force to the right wheel around the second axis, a steering sensor that detects the steering angle of the steering wheel, and the frame in the left-right direction of the vehicle body with respect to the direction of gravity. An inclination sensor that detects the inclination of the steering wheel, and a controller that generates a control signal that applies a large driving force to the outer wheel according to the steering angle of the steering wheel when the inclination exceeds a predetermined value. An electric three-wheeled vehicle equipped with is provided.
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、前記コントローラーは、前記傾斜が予め決められた値以下のとき、前記ハンドルの操舵角に応じ外輪の駆動力に比べて大きな駆動力を内輪に付与する制御信号を生成する。 According to the second side surface, in addition to the configuration of the first side surface, when the inclination is equal to or less than a predetermined value, the controller exerts a large driving force as compared with the driving force of the outer ring according to the steering angle of the steering wheel. Generates a control signal to be applied to the inner ring.
第3側面によれば、第1または第2側面の構成に加えて、前記フレームは、上下方向に個別に変位自在に前記左輪および前記右輪を支持する。 According to the third side surface, in addition to the configuration of the first or second side surface, the frame supports the left wheel and the right wheel so as to be individually displaceable in the vertical direction.
第4側面によれば、第1〜第3側面のいずれか1の構成に加えて、前記フレームは、平地での直進時に前記軸線に直交し前記左輪と地面との接地点を通る第1仮想鉛直面と、平地での直進時に前記軸線に直交し前記右輪と前記地面との接地点を通る第2仮想鉛直面とで挟まれる空間から外側に乗員の重心の移動を許容する構造を有する。 According to the fourth side surface, in addition to the configuration of any one of the first to third side surfaces, the frame is orthogonal to the axis line when traveling straight on a flat ground and passes through a ground contact point between the left wheel and the ground. It has a structure that allows the center of gravity of the occupant to move outward from the space sandwiched between the vertical plane and the second virtual vertical plane that is orthogonal to the axis when going straight on flat ground and passes through the ground contact point between the right wheel and the ground. ..
第1側面によれば、車体の傾斜が予め決められた値を超えると、乗員は旋回を意図すると推定される。一般に、乗員は旋回方向に身体を傾け重心を移動させる。このとき、ハンドルの操舵角が検出されると、内輪に比べて外輪に大きな駆動力が付与されることで、旋回時に内輪および外輪に意図的に回転数の差が生成されることができる。車両はスムースに旋回することができる。旋回時に挙動の安定性は高められることができる。良好な操舵性は実現されることができる。 According to the first aspect, it is presumed that the occupant intends to turn when the inclination of the vehicle body exceeds a predetermined value. Generally, the occupant leans his / her body in the turning direction to move the center of gravity. At this time, when the steering angle of the steering wheel is detected, a large driving force is applied to the outer ring as compared with the inner ring, so that a difference in the number of rotations can be intentionally generated between the inner ring and the outer ring during turning. The vehicle can turn smoothly. The stability of behavior can be enhanced when turning. Good steerability can be achieved.
第2側面によれば、車体の傾斜が予め決められた値以下のとき、乗員は直進走行を意図すると推定される。このとき、ハンドルの操舵が検出されると、外輪に比べて内輪に大きな駆動力が付与されることでハンドルは直進方向に戻されることができる。こうして直進安定性は高められる。一般に、直進走行時には、二輪車の乗員は左右方向の重心のずれをハンドルの操舵で補う。こうしたハンドルの操舵が第1電動機および第2電動機の働きで支援されることで直進安定性は高められることができる。走行時の挙動の安定性は高められることができる。直進走行時と旋回時とで内輪および外輪の間で駆動力の大小関係が切り替わることで、走行時の挙動の安定性は良好に高められることができる。 According to the second aspect, it is presumed that the occupant intends to travel straight when the inclination of the vehicle body is equal to or less than a predetermined value. At this time, when the steering of the steering wheel is detected, the steering wheel can be returned in the straight-ahead direction by applying a large driving force to the inner ring as compared with the outer ring. In this way, straight-line stability is enhanced. Generally, when traveling straight ahead, the occupant of the two-wheeled vehicle compensates for the deviation of the center of gravity in the left-right direction by steering the steering wheel. Straight-line stability can be enhanced by supporting the steering of the steering wheel by the actions of the first electric motor and the second electric motor. The stability of the behavior during running can be enhanced. By switching the magnitude relationship of the driving force between the inner ring and the outer ring during straight running and turning, the stability of the behavior during running can be satisfactorily improved.
第3側面によれば、地面からの反力に応じて左輪および右輪は個別に車体上下方向に変位することができる。左輪および右輪の駆動力が相違することで左輪または右輪の変位は引き起こされることができる。こうして車体の姿勢はさらに安定化することができる。 According to the third side surface, the left wheel and the right wheel can be individually displaced in the vertical direction of the vehicle body according to the reaction force from the ground. Displacement of the left or right wheel can be caused by different driving forces of the left and right wheels. In this way, the posture of the vehicle body can be further stabilized.
第4側面によれば、乗員の重心の移動範囲に対して左輪および右輪の間隔が狭まることから、電動三輪車は一般の二輪自転車に近い意匠を確保することができる。こうして電動三輪車の意匠性は高められることができる。 According to the fourth aspect, since the distance between the left wheel and the right wheel is narrowed with respect to the movement range of the center of gravity of the occupant, the electric tricycle can secure a design similar to that of a general two-wheeled bicycle. In this way, the design of the electric tricycle can be enhanced.
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、前後、上下および左右の各方向は三輪自転車に搭乗した乗員から見た方向をいう。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the front-rear, up-down, and left-right directions refer to the directions seen by the occupant on the three-wheeled bicycle.
図1は本発明の一実施形態に係る電動アシスト三輪自転車11の全体構成を概略的に示す。三輪自転車11は、左右に並んで配置される左前輪12aおよび右前輪12bを支持する操舵系13と、前端で操舵系13に連結され、前端から後方に離れた位置で回転自在に単一の後輪14を支持するフレーム15とを備える。フレーム15は、左前輪12aおよび右前輪12bの上方に配置されるヘッドパイプ15aと、ヘッドパイプ15aから後方に延びるダウンチューブ15bと、ヘッドパイプ15aの後方でダウンチューブ15bから上向きに延びるシートチューブ15cと、ダウンチューブ15cからさらに後方に延びて軸線Xr回りで回転自在に後輪14を支持するチェーンステー15dとを有する。後輪14の軸線Xrが水平方向に位置すると、フレーム15の自立姿勢は確保される。このとき、フレーム15の左右中心面は鉛直面に一致する。
FIG. 1 schematically shows the overall configuration of the electrically power assisted three-
シートチューブ15cの上端にはサドル16が支持される。サドル16は、シートチューブ15cに差し込まれるシートピラー17に固定される。サドル16は乗員の臀部を受ける。
A
フレーム15には、乗員の人力で軸線Xr回りに後輪14を駆動する人力駆動系18が結合される。人力駆動系18は、ヘッドパイプ15aとシートチューブ15cとの間でダウンチューブ15bに回転自在に支持されるクランク19と、クランク19の回転軸線Xkに同軸にクランク19に固定される駆動スプロケット21と、後輪14の軸線Xrに同軸に後輪14に固定される従動スプロケット22と、駆動スプロケット21および従動スプロケット22に巻き掛けられるチェーン23とを備える。クランク19は、後輪14の軸線Xrに平行な軸心を有し、ダウンチューブ15bの軸受に回転自在に支持される駆動軸19aと、ダウンチューブ15bよりも左側に突出する駆動軸19aの一端に結合されて、駆動軸19aから遠心方向に延びる左アーム19bと、ダウンチューブ15bよりも右側に突出する駆動軸19aの他端に結合されて、駆動軸19aから遠心方向に延びる右アーム19cとを有する。左アーム19bおよび右アーム19cは駆動軸19aの軸心回りで180度の間隔で配置される。左アーム19bおよび右アーム19bの先端にはそれぞれペダル24が連結される。ペダル24は、駆動軸19aの軸心に平行な回転軸線回りで回転自在に左アーム19bおよび右アーム19cに支持される。乗員は、サドル16に座りながら、左右のペダル24に左右の足を載せることができる。
A human-powered
操舵系13は、上方にいくにつれて後方に変位する操舵軸線Sx回りで回転自在にヘッドパイプ15aに連結されるフロントフォーク25と、図2に示されるように、ヘッドパイプ15aよりも上方でフロントフォーク25に結合されて、左右方向に延びるハンドルバー26と、ハンドルバー26の左端に揺動自在に取り付けられて、後輪14のブレーキに連結される後輪ブレーキレバー27と、ハンドルバー26の右端に揺動自在に取り付けられて、前輪12a、12bのブレーキに連結される前輪ブレーキレバー28と、フロントフォーク25に対して姿勢変化自在にフロントフォーク25に連結され、左前輪12aおよび右前輪12bを支持するリンク機構29とを備える。ハンドルバー26の左右端にはそれぞれグリップ31が固定される。左側のグリップ31に後輪ブレーキレバー27は並列に延びる。乗員の左手はグリップ31を握りながら後輪ブレーキレバー27を操作することができる。右側のグリップ31に前輪ブレーキレバー28は並列に延びる。乗員の右手はグリップ31を握りながら前輪ブレーキレバー28を操作することができる。
The
リンク機構29は、前後方向に延びる水平軸線Hx回りでロール方向に回転自在にフロントフォーク25に連結され、水平軸線Hxから左右方向に延びる支持部材32と、水平軸線Hxに平行な連結軸線Xp回りで回転自在に、水平軸線Hxよりも左側で支持部材32に支持される左ナックル33と、水平軸線Hxに平行な連結軸線Xq回りで回転自在に、水平軸線Hxよりも右側で支持部材32に支持される右ナックル34と、左ナックル33および右ナックル34を相互に連結するリンクアーム35とを有する。リンクアーム35は連結軸線Xp、Xqに平行な揺動軸線回りで揺動自在に左ナックル33および右ナックル34にそれぞれ結合される。こうして4つの関節を有する四辺形のリンク機構29は確立される。リンクアーム35の働きで連結軸線Xp、Xq回りで左ナックル33および右ナックル34の動きは連動する。しかも、リンク機構29は水平軸線Hx回りで回転するので、左前輪12aおよび右前輪12bはフロントフォーク25に対して相対的に上下方向に変位する。
The
左ナックル33には、軸線Xff回りで回転自在に左前輪12aのハブ36が連結される。右ナックル34には、軸線Xfs回りで回転自在に右前輪12bのハブ36が連結される。フレーム15は、平地での直進時に軸線Xffに直交し左前輪12aと地面との接地点を通る第1仮想鉛直面Vfと、平地での直進時に軸線Xfsに直交し右前輪12bと地面との接地点を通る第2仮想鉛直面Vsとで挟まれる空間から外側に乗員の重心の移動を許容する構造を有する。図1に示されるように、左前輪12a、右前輪12bおよび後輪14は、それぞれ、ハブ36と、ハブ36に同軸であってスポーク37でハブ36に連結されるリム38と、リム38に装着されるゴムタイヤ39とで形成される。
The
図3に示されるように、三輪自転車11には、電力で生じる駆動力で軸線Xff、Xfs回りに左前輪12aおよび右前輪12bを駆動する電動駆動系42が結合される。電動駆動系42は、左前輪12aに接続されて、電力の供給に応じて左前輪12aに駆動力を付与する第1電動機43と、第1電動機43に接続されて、第1電動機43に供給される電力を制御する第1ドライバー回路44と、右前輪12aに接続されて、電力の供給に応じて右前輪12aに駆動力を付与する第2電動機45と、第2電動機45に接続されて、第2電動機45に供給される電力を制御する第2ドライバー回路46と、第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に接続されて、第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に供給される電力を貯蔵するバッテリー47とを備える。第1電動機43および第2電動機45には例えば直流(DC)ブラシレスモーターが用いられることができる。第1電動機43および第2電動機45は左前輪12aおよび右前輪12bの車軸に直接に連結されてもよくギア機構を介して間接に連結されてもよい。第1電動機43および第2電動機45にはバッテリー47から個別に電力が供給される。したがって、左前輪12aおよび右前輪12bの駆動力は個別に設定される。
As shown in FIG. 3, the three-wheeled
電動駆動系42は、さらに、第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に接続されて、第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46の動作を制御するコントローラー48と、左前輪12aの回転速度を検出し、検出した左前輪速をコントローラー48に供給する左前輪速センサー51と、右前輪12bの回転速度を検出し、検出した右前輪測をコントローラー48に供給する右前輪速センサー52と、後輪14の回転速度に基づき車速を検出し、検出した車速をコントローラー48に供給する後輪速センサー53と、クランク19に作用する踏力を検出し、検出した踏力の大きさをコントローラー48に供給する踏力センサー54と、ヘッドパイプ15aに対するハンドルバー26の操舵角を検出し、検出した操舵角をコントローラー48に供給する操舵センサー55と、鉛直方向(重力方向)に対してシートチューブ15cの傾斜角を検出し、検出した傾斜角をコントローラー48に供給する傾斜センサー56と、鉛直方向に直交する水平面に対して左右方向に路面の傾斜角を検出し、検出した路面の傾斜角をコントローラー48に供給する斜面センサー57とを備える。
The
速度センサー51は、例えば、後輪14の軸受に取り付けられて、後輪14の回転速度に基づき車速を特定する電気信号を出力する。操舵センサー55は、例えば、ヘッドパイプ15aに取り付けられて、操舵軸線Sx回りでフロントフォーク25の回転角を特定する電気信号を出力する。傾斜センサー56は、例えば、シートチューブ15cに取り付けられて、平地での直進時に後輪14の軸線Xrに直交する鉛直面に対して左右方向に傾斜角を特定する電気信号を出力する。傾斜センサー56には例えばジャイロセンサーが用いられることができる。斜面センサー57は、例えば、フロントフォーク25に取り付けられて、支持部材32の水平軸線Hx回りにリンク機構29の傾斜角を特定する電気信号を出力する。コントローラー48、速度センサー51、操舵センサー55、傾斜センサー56および斜面センサー57にはバッテリー47から動作電力が供給される。
The
コントローラー48は記憶デバイス48aを含む。記憶デバイス48aには、例えば、踏力に対して電動機の回転数(1分あたり)を割り当てるルックアップテーブルが格納される。ルックアップテーブルには、踏力の大きさごとに、割り当てられた回転数(1分あたり)を実現する電流値が規定される。
The
走行にあたって乗員は自立する三輪自転車11のサドル16を跨ぐ。乗員は左手で左のグリップ31を握り右手で右のグリップ31を握る。乗員は左右のペダル24にそれぞれ左足および右足を載せる。乗員がペダル24を踏むと、クランク19に乗員の踏力が作用する。回転軸線Xk回りでクランク19は回転する。クランク19の回転は、駆動スプロケット21、チェーン23および従動スプロケット22の働きで後輪14に伝達される。こうして人力の駆動力は後輪14の回転を引き起こす。三輪自転車11は前進する。
In traveling, the occupant straddles the
コントローラー48のスイッチがオンされると、コントローラー48は電動アシストの制御を実施する。図4に示されるように、走行時、ステップS1でコントローラー48は走行速度を検出する。検出にあたってコントローラー48には後輪速センサー53から信号が供給される。走行速度が予め決められた速度を超えたと判断されると、コントローラー48はステップS2で巡航制御を実施する。予め決められた速度を超えると、前進方向の慣性力の働きで三輪自転車11の姿勢や挙動は安定する。したがって、コントローラー48は、安定した姿勢や挙動に基づき左前輪12aおよび右前輪12bの駆動を制御する。巡航制御の詳細は後述される。
When the switch of the
ステップS1で、走行速度が予め決められた速度以下であれば、コントローラー48はステップS3でこぎ出し制御を実施する。こぎ出し時には三輪自転車11の姿勢や挙動が安定しないことから、姿勢や挙動の不安定さに基づき左前輪12aおよび右前輪12bの駆動は制御される。こぎ出し制御の詳細は後述される。
If the traveling speed is equal to or lower than the predetermined speed in step S1, the
図5に示されるように、巡航制御にあたってコントローラー48はステップT1で平地での直進時に後輪14の軸線Xrに直交する鉛直面に対して左右方向にシートチューブ15cの傾斜角を検出する。検出にあたってコントローラー48には傾斜センサー56から信号が供給される。シートチューブ15cの傾斜が予め決められた傾斜角以下であれば、コントローラー48はステップT2で直進制御を実施する。シートチューブ15cの傾斜が予め決められた傾斜角以下のとき、乗員は直進走行を意図すると推定される。コントローラー48は左前輪12aおよび右前輪12bの駆動を制御し三輪自転車11の直進安定性を高める。直進制御の詳細は後述される。
As shown in FIG. 5, in cruising control, the
ステップT1で、シートチューブ15cの傾斜が予め決められた傾斜角を超えたと判断されると、コントローラー48はステップT3で旋回制御を実施する。シートチューブ15cの傾斜が予め決められた傾斜角を超えると、乗員は旋回を意図すると推定される。一般に、乗員は旋回方向に身体を傾け重心を移動させる。したがって、コントローラー48は、左前輪12aおよび右前輪12bの間で旋回時に生じる回転数の差に基づき左前輪12aおよび右前輪12bの駆動を制御する。こうして旋回時に挙動の安定性は高められる。
旋回制御の詳細は後述される。
When it is determined in step T1 that the inclination of the
The details of the turning control will be described later.
図6に示されるように、直進制御が実行されると、コントローラー48はステップV1でハンドルバー26の操舵角を検出する。検出にあたってコントローラー48には操舵センサー55から信号が供給される。操舵角に基づき左前輪12aが内輪であると判断されると、ステップV2でコントローラー48は右前輪12bの駆動力に比べて大きな駆動力を左前輪12aに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第1電動機43に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数(<1)が掛け合わせられることで、第2電動機45に供給される電流値は特定される。傾斜角(または操舵角)が大きいほど、係数は小さい値であればよい。
As shown in FIG. 6, when the straight-ahead control is executed, the
続くステップV3で制御信号は第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に供給される。第1ドライバー回路44は制御信号に基づき指定される電流値で第1電動機43に電流を供給する。第1電動機43は左前輪12aを駆動する。第2ドライバー回路46は制御信号に基づき指定される電流値で第2電動機45に電流を供給する。第2電動機45は左前輪12bを駆動する。ハンドルバー26が微小角度で左に切られていても、右前輪12b(外輪)に比べて左前輪12a(内輪)に大きな駆動力が付与されることでハンドルバー26は直進方向に戻される。
In the following step V3, the control signal is supplied to the
ステップV1で、操舵角に基づき右前輪12bが内輪であると判断されると、ステップV4でコントローラー48は左前輪12aの駆動力に比べて大きな駆動力を右前輪12bに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第2電動機45に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数(<1)が掛け合わせられることで、第1電動機43に供給される電流値は特定される。
In step V1, when it is determined that the right
続くステップV3で制御信号は第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に供給される。第1ドライバー回路44は制御信号に基づき指定される電流値で第1電動機43に電流を供給する。第1電動機43は左前輪12aを駆動する。第2ドライバー回路46は制御信号に基づき指定される電流値で第2電動機45に電流を供給する。第2電動機45は左前輪12bを駆動する。ハンドルバー26が微小角度で右に切られていても、左前輪12a(外輪)に比べて右前輪12b(内輪)に大きな駆動力が付与されることでハンドルバー26は直進方向に戻される。
In the following step V3, the control signal is supplied to the
前述のように、シートチューブ15cの傾斜が予め決められた値以下のとき、乗員は直進走行を意図すると推定される。このとき、ハンドルバー26の操舵が検出されると、外輪に比べて内輪に大きな駆動力が付与されることでハンドルバー26は直進方向に戻される。こうして直進安定性は高められる。一般に、直進走行時には、二輪車の乗員は左右方向の重心のずれをハンドルの操舵で補う。こうしたハンドルバー26の操舵が第1電動機43および第2電動機45の働きで支援されることで直進安定性は高められる。走行時の挙動の安定性は高められる。
As described above, when the inclination of the
図7に示されるように、旋回制御が実行されると、コントローラー48はステップW1でハンドルバー26の操舵角を検出する。検出にあたってコントローラー48には操舵センサー55から信号が供給される。操舵角に基づき左前輪12aが内輪であると判断されると、ステップW2でコントローラー48は左前輪12aの駆動力に比べて大きな駆動力を右前輪12bに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第2電動機45に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数(<1)が掛け合わせられることで、第1電動機43に供給される電流値は特定される。傾斜角(または操舵角)が大きいほど、係数は小さい値であればよい。
As shown in FIG. 7, when the turning control is executed, the
続くステップW3で制御信号は第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に供給される。第1ドライバー回路44は制御信号に基づき指定される電流値で第1電動機43に電流を供給する。第1電動機43は左前輪12aを駆動する。第2ドライバー回路46は制御信号に基づき指定される電流値で第2電動機45に電流を供給する。第2電動機45は左前輪12bを駆動する。左前輪12a(内輪)に比べて右前輪12b(外輪)に大きな駆動力が付与されることで、旋回時に内輪および外輪に意図的に回転数の差が生成される。
In the subsequent step W3, the control signal is supplied to the
ステップW1で、操舵角に基づき左前輪12aが外輪であると判断されると、ステップW4でコントローラー48は右前輪12bの駆動力に比べて大きな駆動力を左前輪12aに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第1電動機43に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数(<1)が掛け合わせられることで、第2電動機45に供給される電流値は特定される。
In step W1, when it is determined that the left
続くステップW3で制御信号は第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に供給される。第1ドライバー回路44は制御信号に基づき指定される電流値で第1電動機43に電流を供給する。第1電動機43は左前輪12aを駆動する。第2ドライバー回路46は制御信号に基づき指定される電流値で第2電動機45に電流を供給する。第2電動機45は左前輪12bを駆動する。右前輪12b(内輪)に比べて左前輪12a(外輪)に大きな駆動力が付与されることで、旋回時に内輪および外輪に意図的に回転数の差が生成される。
In the subsequent step W3, the control signal is supplied to the
前述のように、シートチューブ15cの傾斜が予め決められた値を超えると、乗員は旋回を意図すると推定される。一般に、乗員は旋回方向に身体を傾け重心を移動させる。このとき、ハンドルバー26の操舵角が検出されると、内輪に比べて外輪に大きな駆動力が付与されることで、旋回時に内輪および外輪に意図的に回転数の差が生成されることができる。車両はスムースに旋回することができる。旋回時に挙動の安定性は高められることができる。良好な操舵性は実現されることができる。直進走行時と旋回時とで内輪および外輪の間で駆動力の大小関係が切り替わることで、走行時の挙動の安定性は良好に高められることができる。
As described above, when the inclination of the
ここで、一般に、乗員は旋回方向に身体を傾け重心を移動させる。旋回の曲率が大きいほど、重心の移動距離は大きくなる。重心の移動距離が大きくなれば、シートチューブ15cの傾斜は大きくなる。したがって、シートチューブ15cの傾斜に合わせて内輪と外輪との間で駆動力差が大きくなれば、車両は旋回の曲率に合わせてスムースに旋回することができる。旋回時に挙動の安定性は高められることができる。走行時の挙動の安定性は高められることができる。
Here, in general, the occupant leans his / her body in the turning direction to move the center of gravity. The greater the curvature of the turn, the greater the distance the center of gravity moves. As the moving distance of the center of gravity increases, the inclination of the
巡航制御では、直進制御時に、斜面走行制御が重畳的に実行されてもよい。図8に示されるように、斜面走行制御が実行されると、コントローラー48はステップQ1で路面の傾斜角を検出する。検出にあたってコントローラー48には斜面センサー57から信号が供給される。路面の傾斜角に基づき左前輪12aが下側輪であると判断されると、ステップQ2でコントローラー48は右前輪12bの駆動力に比べて大きな駆動力を左前輪12aに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第1電動機43に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数(<1)が掛け合わせられることで、第2電動機45に供給される電流値は特定される。傾斜角が大きいほど、係数は小さい値であればよい。
In the cruising control, the slope traveling control may be executed in an overlapping manner at the time of straight-ahead control. As shown in FIG. 8, when the slope running control is executed, the
続くステップQ3で制御信号は第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に供給される。第1ドライバー回路44は制御信号に基づき指定される電流値で第1電動機43に電流を供給する。第1電動機43は左前輪12aを駆動する。第2ドライバー回路46は制御信号に基づき指定される電流値で第2電動機45に電流を供給する。第2電動機45は左前輪12bを駆動する。左右方向に傾斜する斜面で走行時に、右前輪12b(上側輪)に比べて左前輪12a(下側輪)に大きな駆動力が付与されることで、斜面に沿って下降する力に抗する駆動力が左前輪12aおよび右前輪12bに付与される。こうして直進安定性は高められる。走行時の挙動の安定性は高められることができる。
In the following step Q3, the control signal is supplied to the
ステップQ1で、路面の傾斜角に基づき右前輪12bが下側輪であると判断されると、ステップQ4でコントローラー48は左前輪12aの駆動力に比べて大きな駆動力を右前輪12bに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第2電動機45に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数(<1)が掛け合わせられることで、第1電動機43に供給される電流値は特定される。
When it is determined in step Q1 that the right
続くステップQ3で制御信号は第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に供給される。第1ドライバー回路44は制御信号に基づき指定される電流値で第1電動機43に電流を供給する。第1電動機43は左前輪12aを駆動する。第2ドライバー回路46は制御信号に基づき指定される電流値で第2電動機45に電流を供給する。第2電動機45は左前輪12bを駆動する。左右方向に傾斜する斜面で走行時に、左前輪12a(上側輪)に比べて右前輪12b(下側輪)に大きな駆動力が付与されることで、斜面に沿って下降する力に抗する駆動力が左前輪12aおよび右前輪12bに付与される。こうして直進安定性は高められる。走行時の挙動の安定性は高められることができる。
In the following step Q3, the control signal is supplied to the
図9に示されるように、こぎ出し制御が実行されると、ステップR1でコントローラー48は左前輪12aの回転速度および右前輪12bの回転速度を検出する。検出にあたってコントローラー48には左前輪速センサー51および右前輪速センサー52から信号が供給される。左前輪12aの回転速度が右前輪12bの回転速度よりも小さければ、ステップR2でコントローラー48は左前輪12aの回転速度に基づき制御信号を生成する。制御信号では踏力(人力)の大きさに応じて第1電動機43および第2電動機45に共通に供給される電流値が特定される。
As shown in FIG. 9, when the sawing control is executed, the
続くステップR3で制御信号は第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に供給される。第1ドライバー回路44は制御信号に基づき指定される電流値で第1電動機43に電流を供給する。第1電動機43は左前輪12aを駆動する。第2ドライバー回路46は制御信号に基づき指定される電流値で第2電動機45に電流を供給する。第2電動機45は左前輪12bを駆動する。
In the following step R3, the control signal is supplied to the
左前輪12aの回転速度が右前輪12bの回転速度以上であれば、ステップR4でコントローラー48は右前輪12bの回転速度に基づき制御信号を生成する。制御信号では踏力(人力)の大きさに応じて第1電動機43および第2電動機45に共通に供給される電流値が特定される。
If the rotation speed of the left
続くステップR3で制御信号は第1ドライバー回路44および第2ドライバー回路46に供給される。第1ドライバー回路44は制御信号に基づき指定される電流値で第1電動機43に電流を供給する。第1電動機43は左前輪12aを駆動する。第2ドライバー回路46は制御信号に基づき指定される電流値で第2電動機45に電流を供給する。第2電動機45は左前輪12bを駆動する。
In the following step R3, the control signal is supplied to the
静止状態からこぎ出し始めたとき、前進方向に慣性力が十分に高まっていないことから、左右方向に重心がずれることで三輪自転車11には左右方向にふらつく力が作用する。このとき、シートチューブ15cの傾斜に合わせて第1電動機43および第2電動機45が個別に制御されても、そうした制御は姿勢の安定化に寄与しない。無駄に電力が消費されてしまう。左前輪12aおよび右前輪12bで共通に1回転速度が設定されると、制御の無駄は省かれ、消費電力は節制されることができる。
Since the inertial force is not sufficiently increased in the forward direction when the bicycle starts to be pulled out from the stationary state, the force of swaying in the left-right direction acts on the three-wheeled
本実施形態では、フレーム15は、上下方向に個別に変位自在に左前輪12aおよび右前輪12bを支持する。地面からの反力に応じて左前輪12aおよび右前輪12bは個別に車体上下方向に変位することができる。左前輪12aおよび右前輪12bの駆動力が相違することで左前輪12aまたは右前輪12bの変位は引き起こされることができる。こうして車体の姿勢はさらに安定化することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態に係るフレーム15は、平地での直進時に軸線Xffに直交し左前輪12aと地面との接地点を通る第1仮想鉛直面Vfと、平地での直進時に軸線Xfsに直交し右前輪12bと地面との接地点を通る第2仮想鉛直面Vsとで挟まれる空間から外側に乗員の重心の移動を許容する構造を有する。乗員の重心の移動範囲に対して左前輪12aおよび右前輪12bの間隔が狭まることから、三輪自転車11は一般の二輪自転車に近い意匠を確保することができる。こうして三輪自転車11の意匠性は高められることができる。
The
11…伝動三輪車(電動アシスト三輪自転車)、12a…左輪(左前輪)、12b…右輪(右前輪)、15…フレーム、26…ハンドル(ハンドルバー)、43…第1電動機、45…第2電動機、48…コントローラー、55…操舵センサー、56…傾斜センサー、Vf…第1仮想鉛直面、Vs…第2仮想鉛直面、Xff…第1軸線(左前輪の軸線)、Xfs…第2軸線(右前輪の軸線)。 11 ... Transmission tricycle (electrically assisted tricycle), 12a ... Left wheel (left front wheel), 12b ... Right wheel (right front wheel), 15 ... Frame, 26 ... Handle (handlebar), 43 ... 1st electric motor, 45 ... 2nd Electric motor, 48 ... controller, 55 ... steering sensor, 56 ... tilt sensor, Vf ... 1st virtual lead face, Vs ... 2nd virtual lead face, Xff ... 1st axis (left front wheel axis), Xfs ... 2nd axis ( Right front wheel axis).
Claims (4)
前記左輪に並んで第2軸線回りに回転自在に前記フレームに支持される右輪と、
前記フレームに回転自在に支持されて、乗員に操作されて、前記左輪および前記右輪を含む車輪のいずれか1以上の向きを変えるハンドルと、
前記第1軸線回りに前記左輪に駆動力を付与する第1電動機と、
前記第2軸線回りに前記右輪に駆動力を付与する第2電動機と、
前記ハンドルの操舵角を検出する操舵センサーと、
重力の向きに対して車体の左右方向に前記フレームの傾斜を検出する傾斜センサーと、
前記傾斜が予め決められた値を超えるとき、前記ハンドルの操舵角に応じ内輪の駆動力に比べて大きな駆動力を外輪に付与する制御信号を生成するコントローラーと、
を備えることを特徴とする電動三輪車。 The left wheel, which is rotatably supported by the frame around the first axis,
A right wheel that is lined up with the left wheel and rotatably supported by the frame around the second axis,
A handle that is rotatably supported by the frame and operated by an occupant to change the direction of any one or more of the wheels including the left wheel and the right wheel.
A first electric motor that applies a driving force to the left wheel around the first axis, and
A second electric motor that applies a driving force to the right wheel around the second axis, and
A steering sensor that detects the steering angle of the steering wheel and
An inclination sensor that detects the inclination of the frame in the left-right direction of the vehicle body with respect to the direction of gravity,
When the inclination exceeds a predetermined value, a controller that generates a control signal that applies a driving force larger than that of the inner ring to the outer ring according to the steering angle of the steering wheel, and a controller.
An electric tricycle characterized by being equipped with.
In the electric tricycle according to any one of claims 1 to 3, the frame has a first virtual vertical plane orthogonal to the axis when traveling straight on flat ground and passing through a ground contact point between the left wheel and the ground, and on flat ground. An electric rickshaw having a structure that allows the center of gravity of an occupant to move outward from a space that is orthogonal to the axis and is sandwiched between a second virtual vertical plane that passes through a ground contact point between the right wheel and the ground. Tricycle.
Priority Applications (3)
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JP2019067632A JP2020164070A (en) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Electric tricycle |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019067632A JP2020164070A (en) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Electric tricycle |
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Family Applications (1)
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