CN102378700B - 车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆，其在固定车体倾斜连杆机构时，通过减少车辆左右加速度的限制值，即使在车体向左右一方大幅倾斜的状态下受到固定时，也能够保障充分的安全性，能够尽可能地确保运动性能，从而可以提供使用方便、安全舒适的车辆。因此，该车辆具有能够旋转地安装在车体上的左右驱动轮(12)、使上述车体向左右倾斜的车体倾斜连杆机构、固定该车体倾斜连杆机构的连杆制动器、和对施加于各个上述驱动轮(12)的驱动转矩和施加于上述车体倾斜连杆机构的连杆转矩进行控制从而对上述车体的姿态进行控制的车辆控制装置，该车辆控制装置在上述连杆制动器固定上述车体倾斜连杆机构时，减少车辆左右加速度的限制值。

Description

车辆

技术领域

本发明涉及一种车辆。

背景技术

以往，提出了有关具有一对车轮、和支承一对车轮的连杆机构的、即所谓利用同轴2轮类型的倒立摆的姿态控制的车辆的技术。例如，提出了具有在同轴上配置的2个驱动轮、通过感知由驾驶者的重心移动而引起的车体的姿态变换从而进行驱动的车辆等的技术(例如，参照专利文献1和2)。

在专利文献1所记载的车辆中，一边利用连杆机构使车体左右倾斜，一边行驶。

专利文献1：日本特开2006-001385号公报

专利文献2：日本特开2008-238938号公报

但是，在上述以往的车辆中，当使车体左右倾斜的致动器出现异常时，有时会固定连杆机构。例如，为了防止车体自由倾斜而使车体姿态的稳定性降低，当致动器出现异常时，使制动器动作，从而固定连杆机构。但是，在这种控制中，有可能不能充分地保障稳定性和舒适性。

例如，通过连杆机构的固定会降低车辆转弯性能的实质上的极限值。即，由于连杆机构的固定，接地载荷中心能够移动的范围会发生变化，如果与正常时一样进行转弯，则有可能维持不了车体姿态，不能充分地保障安全性。

还有，在连杆机构固定的状态下，极限值的降低量会随着转弯方向而不同。因此，操作者不得不根据连杆机构的固定角度，正确判断各个左右转弯性能极限的降低量，慎重地进行操纵。这时，有可能不能充分地保障安全性和操纵性。

本来，如果在这些条件下为了保障安全性而强制停止车辆时，在非常时就不能进行退避到道路外或路边的行驶，从而实质上显著地限制了能够使用的环境。

发明内容

本发明正是为了解决上述以往的车辆中的问题而提出的，目的在于提供一种使用方便、安全舒适的车辆，该车辆在固定车体倾斜连杆机构时，通过减少车辆左右加速度的限制值，即使在车体向左右一方大幅倾斜的状态下受到固定时，也能够保障充分的安全性，并且能够尽可能地确保运动性能。

因此，在本发明的车辆中，具有能够旋转地安装在车体上的驱动轮、使上述车体向左右倾斜的车体倾斜连杆机构、固定该车体倾斜连杆机构的连杆制动器、和对施加于各个上述驱动轮的驱动转矩和施加于上述车体倾斜连杆机构的连杆转矩进行控制从而对上述车体的姿态进行控制的车辆控制装置，该车辆控制装置将上述连杆制动器固定上述车体倾斜连杆机构时的车辆左右加速度的限制值减少为、小于没有固定上述车体倾斜连杆机构时的车辆左右加速度的限制值的值。

本发明的其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置减少相对于车辆左右加速度的目标值的限制值。

本发明的另外其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置根据上述车体倾斜连杆机构的固定角度，确定上述限制值的减少量。

本发明的另外其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置将从车体倾斜可动区域的右端至固定位置的角度作为右方加速度限制值的减少量，将从车体倾斜可动区域的左端至固定位置的角度作为左方加速度限制值的减少量。

本发明的另外其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置根据右方加速度限制值和左方加速度限制值中的一方的值，进一步减少另一方的值。

本发明的另外其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置对右方加速度限制值和左方加速度限制值进行比较，使较大一方的加速度限制值减少到较小一方的加速度限制值。

本发明的另外其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置根据车辆左右加速度的限制值，减少平均驱动轮旋转角速度限制值。

本发明的其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置对上述车体倾斜连杆机构被固定时的平均驱动轮旋转角速度限制值进行校正，以使上述车体倾斜连杆机构被固定时的最高速度下的最小转弯半径是上述车体倾斜连杆机构没有被固定时的最高速度下的最小转弯半径以下。

本发明的其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置根据左右路面坡度，减少车辆左右加速度的限制值。

本发明的其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置当上述水平面上的上述车体的倾斜方向与上述左右路面坡度的下坡方向一样时，减少车辆左方加速度和车辆右方加速度的限制值，当上述水平面上的上述车体的倾斜方向与上述左右路面坡度的上坡方向一样时，固定车辆左方加速度和车辆右方加速度的限制值。

本发明的其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置对左右的驱动轮赋予与所限制的车辆左右加速度的目标值相对应的驱动转矩差。

本发明的其它的车辆中，进一步，当上述车体倾斜连杆机构被固定时，上述车体向左右的某一方倾斜。

本发明的其它的车辆中，进一步，上述车辆控制装置利用上述限制的车辆左右加速度、以及、上述车体的左右倾斜状态，推定接地载荷移动率，根据该接地载荷移动率的推定值，对上述左右驱动轮赋予驱动转矩差，该接地载荷移动率是从上述左右的驱动轮的接地点的中点至上述左右的驱动轮的接地载荷的作用中心为止的距离除以从上述中点至上述驱动轮的接地点为止的距离而得到的值。

根据本发明第1方面的结构，能够保障充分的安全性，并且能够尽可能地确保运动性能。

根据本发明第2方面的结构，能够简单地减少车辆左右加速度的限制值。

根据本发明第3方面的结构，由于缜密地考虑车体姿态的稳定条件，因此在能够可靠地维持车辆的姿态的范围内，限制车辆左右加速度。

根据本发明第4方面的结构，由于能够利用非常简单的方法获得满足车体姿态稳定条件的车辆左右加速度的限制值，因此能够确保安全性和运动性能而不会增加控制处理的负荷。

根据本发明第5和6方面的结构，能够减轻由相对于操纵者输入的转弯行驶状态左右不同引起的别扭感觉和操纵难度。

根据本发明第7方面的结构，通过将车辆的最高速度设定成与转弯性能的降低对应的值，操纵者能够容易地进行安全操纵。

根据本发明第8方面的结构，通过设定适合于转弯性能降低的限制速度，能够限制车辆速度，而不会给操纵者带来别扭感和不快感。

根据本发明第9方面的结构，即使在路面左右倾斜的地方，也能够在安全范围内最大限度地确保转弯行驶性能。

根据本发明第10方面的结构，能够确实防止禁止根据路面倾斜方向暂时缓和对转弯行驶的限制而给操纵者带来别扭感，或者对路面倾斜部通过后的转弯性能赋予过渡信任。

根据本发明第11方面的结构，通过稳定且高精度地对转弯行驶状态的目标进行控制，能够更可靠地限制车辆左右加速度。

根据本发明第12方面的结构，即使在车体大幅倾斜的状态下而车体倾斜连杆机构受到固定时，也能够保障充分的安全性，且能够尽可能地确保运动性能。

根据本发明第13方面的结构，即使在车体大幅倾斜的状态下而车体倾斜连杆机构受到固定时，也能够稳定且高精度地对转弯行驶状态的目标进行控制，能够更可靠地限制车辆左右加速度。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的车辆的倾斜状态的图。

图2是表示本发明的第1实施方式的车辆系统的结构的框图。

图3是表示本发明的第1实施方式的车辆控制处理的动作的流程图。

图4是表示本发明的第1实施方式的通常行驶、姿态控制处理的动作的流程图。

图5是表示本发明的第1实施方式的非常行驶、姿态控制处理的动作的流程图。

图6是表示本发明的第2实施方式的车辆的倾斜状态的图。

图7是表示本发明的第2实施方式的车辆系统的结构的框图。

图8是表示本发明的第3实施方式的车辆的倾斜状态的图。

图9是表示本发明的第3实施方式的车辆系统的结构的框图。

图10是表示本发明的第3实施方式的车辆控制处理的动作的流程图。

图11是表示本发明的第3实施方式的制动控制处理的动作的流程图。

图12是表示本发明的第4实施方式的车辆系统的结构的框图。

图13是表示本发明的第4实施方式的制动控制处理的动作的流程图。

图14是表示本发明的第5实施方式的车辆的倾斜状态的图。

图15是表示本发明的第5实施方式的车辆系统的结构的框图。

图16是表示本发明的第6实施方式的车辆系统的结构的框图。

实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的第1实施方式的车辆的倾斜状态的图。图2是表示本发明的第1实施方式的车辆系统的结构的框图。

在图1中，10为本实施方式的车辆，具有车体的主体部11、驱动轮12、支承部13以及搭载乘客15的搭乘部14。上述车辆10能够使车体向前后左右倾斜。与倒立摆的姿态控制一样，对车体的姿态进行控制。而且，车辆10能够前进和后退。

上述驱动轮12能够旋转地被作为车体一部分的支承部13支承，通过作为驱动致动器的驱动马达52而被驱动。另外，驱动轮12的旋转轴在车体直立状态下处于水平方向，驱动轮12以该旋转轴为中心进行旋转。还有，上述驱动轮12可以是单数，也可以是复数。当为复数时，在同轴上并列配置。在本实施方式中，说明驱动轮12具有2个的情况。此时，各驱动轮12通过各自的驱动马达52独立地受到驱动。另外，作为驱动致动器，例如可以采用液压马达、内燃发动机等，这里说明采用电动马达作为驱动马达52的情况。

还有，作为车体的一部分的主体部11被支承部13从下方支承，并位于驱动轮12的上方。作为车辆10的驾驶者的乘客15所搭乘的搭乘部14安装在主体部11上。

在本实施方式中，为了说明方便，举例说明了在搭乘部14上搭乘有乘客15的情况，但搭乘部14并不一定要搭乘乘客15，例如，当车辆10利用遥控进行操纵时，也可在搭乘部14上没有搭乘乘客15，也可以取代乘客15，而搭载货物等的搭载物。另外，上述搭乘部14与乘用车、公共汽车等汽车中使用的座椅一样，具有座面部、靠背部、和头枕。

还有，上述车辆10中，具有使车体左右倾斜的作为车体倾斜连杆机构的连杆机构60。转弯时，如图1所示，通过改变左右驱动轮12相对于路面的角度，即改变外倾角，并且使包括搭乘部14和主体部11的车体向转弯内轮侧倾斜，能够提高转弯性能和确保乘客15的舒适性。即上述车辆10也能够使车体向横方向(左右方向)倾斜。

上述连杆机构60具有支承对左右的驱动轮12赋予驱动力的驱动马达52的作为马达支承部件而起作用的左右的纵连杆单元65、连接该左右的纵连杆单元65的上端之间的上侧横连杆单元63、和连接该左右的纵连杆单元65的下端之间的下侧横连杆单元64。还有，左右的纵连杆单元65和上侧横连杆单元63以及下侧横连杆单元64能够旋转地连接在一起。另外，在上侧横连杆单元63的中央与下侧横连杆单元64的中央，能够旋转地连接有沿上下方向延伸的支承部13。

还有，61是作为产生连杆转矩的车体倾斜用的致动器的连杆马达，具有作为定子的圆筒状的壳体、和被该壳体能旋转地支承的作为转子的旋转轴。壳体固定在上侧横连杆单元63，旋转轴固定在支承部13上。另外，也可以让上述壳体固定在支承部13上，让旋转轴固定在上侧横连杆单元63上。当驱动连杆马达61，使旋转轴相对于壳体旋转时，支承部13相对于上侧横连杆单元63旋转，连杆机构60进行屈伸。另外，上述连杆马达61的旋转轴与支承轴13和上侧横连杆单元63的连接部分的旋转轴是同轴的。这样，能够使连杆机构60进行屈伸而使主体部11倾斜。

在上述搭乘部14的旁边(肋)配置有输入装置30，输入装置30具有作为目标行驶状态获取装置的操纵杆31。乘客15通过对作为操纵装置的操纵杆31进行操作，对车辆10进行操纵，即，输入车辆10的加速、减速、转弯、原地旋转、停止、制动等行驶指令。另外，只要是能够让乘客15进行操作输入行驶指令的装置，也能够取代操纵杆31，而采用其它的装置、例如，踏板、方向盘、滚轮、触摸面板、按键等装置来作为目标行驶状态获取装置。

还有，当车辆10通过遥控进行操纵时，上述操纵杆31设置在未图示的遥控器上，操纵杆31的操作量从遥控器通过有线或无线的方式，发送到设置在车辆10上的接收装置上。此时，操纵杆31的操纵者也可以是乘客15以外的人。

另外，本实施方式之后的说明中，采用如下坐标系，当搭乘部14的座面为水平时，与驱动轮12的旋转轴垂直的方向为x轴，平行的方向为y轴，铅垂朝上的方向为z轴。

如图2所示，车辆系统具有作为车辆控制装置的控制ECU(ElectronicControl Unit)20。该控制ECU20具有主控制ECU21、驱动轮控制ECU22和连杆控制ECU23。上述控制ECU20以及主控制ECU21、驱动轮控制ECU22和连杆控制ECU23是具有CPU、MPU等运算机构，磁盘、半导体存储器等存储机构，输出输入接口等，对车辆10的各部的动作进行控制的计算机系统，例如，设置在主体部11上，但也可以设置在支承部13或搭乘部14上。还有，上述主控制ECU21、驱动轮控制ECU22和连杆控制ECU23可以是分别独立的结构，也可以是一体化的结构。

主控制ECU21与驱动轮控制ECU22、驱动轮传感器51和驱动马达52一起，作为对驱动轮12的动作进行控制的驱动轮控制系统50的一部分发挥作用。上述驱动轮传感器51由分解器、编码器等构成，发挥驱动轮旋转状态测定装置的作用，检测出表示驱动轮12的旋转状态的驱动轮旋转角和/或旋转角速度，并发送到主控制ECU21。还有，该主控制ECU21向驱动轮控制ECU22发送驱动转矩指令值，该驱动轮控制ECU22向驱动马达52供给相当于所接收到的驱动转矩指令值的输入电压。然后，该驱动马达52根据输入电压向驱动轮12施加驱动转矩，这样，发挥驱动致动器的作用。

还有，主控制ECU21与驱动轮控制ECU22、车体倾斜传感器41、连杆传感器42、驱动马达52、连杆马达61和连杆制动器62一起，作为对车体的姿态进行控制的车体控制系统40的一部分发挥作用。上述车体倾斜传感器41由加速度传感器、陀螺传感器等构成，发挥车体倾斜状态测定装置的作用，检测出表示车体的倾斜状态的车体倾斜角和/或倾斜角速度，并发送到主控制ECU21。还有，上述连杆传感器42由分解器、编码器等构成，设置在连杆机构60上，检测出该连杆机构60的相互旋转的连杆单元的角度、例如，支承部31与上侧横连杆单元63的角度，即连杆旋转角和/或旋转角速度并发送到主控制ECU21。还有，该主控制ECU21向驱动轮控制ECU22发送驱动转矩指令值。还有，上述主控制ECU21向连杆控制ECU23发送连杆转矩指令值，该连杆控制ECU23向连杆马达61供给相当于所接收的连杆转矩指令值的输入电压。还有，主控制ECU21向连杆制动器62供给动作电压。

上述连杆马达61根据输入电压，向连杆机构60赋予驱动转矩。这样，发挥倾斜用致动器的作用。还有，上述连杆制动器62发挥倾斜机构制动装置的作用，使得连杆机构60固定，从而不能根据动作电压进行屈伸。另外，上述连杆制动器62为电力供给时处于解除状态的类型，例如，是无励磁动作型的电磁制动器。还有，上述连杆制动器62是设置在例如连杆马达61上、使该连杆马达61的旋转轴不能旋转地固定在连杆马达61的壳体上的装置，但也可以是设置在连杆机构60上、例如是使下侧横连杆单元64与支承部13固定而不能相对旋转的装置。

另外，在本实施方式中，从主控制ECU21向连杆制动器62直接输入动作电压，但也可以主控制ECU21向连杆控制ECU23发送制动动作信号，连杆控制ECU23接收到该信号后，向连杆制动器62施加动作电压。

还有，操作量作为来自输入装置30的操纵杆31的行驶指令，输入到主控制ECU21。然后上述主控制ECU21向驱动轮控制ECU22发送驱动转矩指令值，向连杆控制ECU23发送连杆转矩指令值。

另外，各传感器也可以是获取多个状态量的装置。例如，作为车体倾斜传感器41，可以同时使用加速度传感器和陀螺传感器，根据二者的测定值确定车体倾斜角和车体倾斜角速度。

还有，控制ECU20从功能的角度出发，具有限制车辆左右加速度的车辆左右加速度限制机构、和对车辆左右加速度进行校正的左右加速度限制值校正机构。

由于利用上述控制ECU20进行姿态控制，所以车辆10利用连杆机构60，在转弯行驶时，如图1所示，在车体向转弯圆内侧倾斜的状态下进行转弯。如果在转弯行驶中连杆马达61出现异常，即发生致动器异常，则使连杆制动器62进行动作。

接着，详细说明上述结构的车辆10的动作。首先，说明车辆控制处理的概要。

图3是表示本发明的第1实施方式的车辆控制处理的动作的流程图。

在车辆控制处理中，控制ECU20首先进行马达正常判定，判定马达是否正常(步骤S1)。此时，判定连杆马达61是否能够产生转矩。具体来说，连杆控制ECU23具有马达诊断机构，当连杆马达61不能够产生转矩、即诊断为异常时，向主控制ECU21发送规定的信号。然后，该主控制ECU21接收到该信号时，判定为马达不正常。

当判定为马达正常时，控制ECU20进行制动器解除(步骤S2)。此时，解除连杆制动器62，使连杆机构60能够旋转。具体来说，主控制ECU21向连杆制动器62输入动作电压。

接着，控制ECU20进行通常行驶、姿态控制处理(步骤S3)，一边适当地倾斜车体，一边保持车体姿态，实现来自乘客15的行驶指令而结束车辆控制处理。另外，按照规定的时间间隔(例如，每100μs)，重复执行该车辆控制处理。

另一方面，在判定马达是否正常而判定马达异常时，控制ECU20进行制动器动作(步骤S4)。此时，使制动器62动作，固定连杆机构60。具体来说，主控制ECU21停止向连杆制动器62输入动作电压。

接着，控制ECU20进行非常行驶、姿态控制处理(步骤S5)，在固定连杆机构60的状态下，保持车体姿态，并且实现乘客15的行驶指令而结束车辆控制处理。

接着，说明通常行驶、姿态控制处理。

图4是表示本发明的第1实施方式的通常行驶、姿态控制处理的动作的流程图。

在本实施方式中，利用下面的符号表示状态量、参数等。

θ_WR：右驱动轮旋转角[rad]

θ_WL：左驱动轮旋转角[rad]

θ_W：平均驱动轮旋转角[rad]；θ_W＝(θ_WR+θ_WL)/2

Δθ_W：驱动轮旋转角左右差[rad]；Δθ＝θ_WR-θ_WL

θ₁：车体倾斜纵摆角(铅垂轴基准)[rad]

φ₁：车体倾斜侧摆角(铅垂轴基准)[rad]

τ_L：连杆转矩[Nm]

τ_WR：右驱动转矩[Nm]

τ_WL：左驱动转矩[Nm]

τ_W：总驱动转矩[Nm]

Δτ_W  ：驱动转矩左右差[Nm]；Δτ_W＝τ_WR-τ_WL

g：重力加速度[m/s²]

R_w：驱动轮接地半径[m]

D：2轮间距离[m]

m₁：车体质量(包含搭乘部)[kg]

m_W：驱动轮质量(2轮合计)[kg]

l₁：车体重心距离(自车轴起)[m]

I_W：驱动轮惯性力矩(2轮合计)[kgm²]

α_X：车辆前后加速度[m/s²]

α_Y：车辆左右加速度[m/s²]

η：左右路面坡度[rad]

在通常行驶、姿态控制处理中，主控制ECU21首先从传感器获取各状态量(步骤S3-1)。具体来说，从驱动轮传感器51获取驱动轮旋转角或旋转角速度，从车体倾斜传感器41获取车体倾斜角或倾斜角速度，从连杆传感器42获取连杆旋转角或连杆旋转角速度。

接着，主控制ECU21计算剩余的状态量(步骤S3-2)。此时，对所获取的状态量进行时间微分或时间积分，计算剩余的状态量。例如，当获得的状态量为驱动轮旋转角、车体倾斜角和连杆旋转角时，通过对其进行时间微分，能够获得驱动轮旋转角速度、倾斜角速度和连杆旋转角速度。还有，例如，当所获得的状态量为旋转角速度、倾斜角速度和连杆旋转角速度时，通过对其进行时间积分，能够获得驱动轮旋转角、车体倾斜角和连杆旋转角。

接着，主控制ECU21获取操纵者的操纵操作量(步骤S3-3)。此时，获取操纵者为输入车辆10的加速、减速、转弯，原地旋转、停止、制动等行驶指令而操作操纵杆31的操作量。

接着，主控制ECU21基于所获得的操纵杆31的操作量，确定车辆加速度的目标值(步骤S3-4)。例如，将与前后和左右的操作量成正比的值作为前后加速度和左右加速度的目标值。另外，操纵杆31的操作量，对于前后而言，将向前方的操用正值表示，将向后方的操用负值表示，对于左右而言，从车辆10的后方观察时，将向左方的操用正值表示，将向右方的操用负值表示。

接着，主控制ECU21对车辆加速度的目标值进行校正(步骤S3-5)。具体来说，利用下面的公式，对车辆加速度的目标值进行校正。

[公式1]

${\mathrm{\&alpha;}}_Y^{*}=\left\{\begin{array}{cc}-{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},R}& ({\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}_Y^{*}\&le;-{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},R})\\ {\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}_Y^{*}& ({-\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},R}<{\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}_Y^{*}<{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},L})\\ {\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},L}& ({\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}_Y^{*}\&GreaterEqual;{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},L})\end{array}\right.$

为修正前的车辆左右加速度目标值，是根据操纵杆31的操作量确定的值。

还有，α_Y，Max，L为左方加速度限制值，α_Y，Max，R为右方加速度限制值，分别由下面公式获得。

α_Y，Max，L＝α_Y，Max，0+η

α_Y，Max，R  ＝α_Y，Max，0-η

另外，左右路面坡度η当从车辆10的后方观察时，左侧低而右侧高地倾斜时为正，如果车辆10的左侧高而右侧低地倾斜时为负。还有，在本实施方式的说明中，上标*表示目标值，上标(n)表示时间系列第n个数据。符号上的1个圆点表示1阶时间微分值，即表示速度。符号上的2个圆点表示2阶时间微分值，即表示加速度。下标X表示前后(x轴方向)，下标Y表示左右(y轴方向)，下标d表示操纵指令值。

另外，α_Y，Max，0为标准左右加速度限制值，利用下面公式表示。

[公式2]

${\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},0}={\mathrm{\&phi;}}_{1L,\mathrm{Max}}+\frac{D}{2(R_W+l_1)}$

还有，为平地的最大车体倾斜侧摆角，是利用连杆机构60的构造而确定的值。

另外，左右路面坡度η利用下面公式求得。

[公式3]

η＝η(n)

${\mathrm{\&eta;}}^{\left(n\right)}=\mathrm{\&zeta;}\widetilde{\mathrm{\&eta;}}+(1-\mathrm{\&zeta;}){\mathrm{\&eta;}}^{(n-1)}$

$\widetilde{\mathrm{\&eta;}}={\mathrm{\&phi;}}_1-{\mathrm{\&phi;}}_{1L}$

这里，η⁽ⁿ⁾为外的倾斜角推定值，ξ为滤波器系数，ζ＝Δt/T_δ ^*。另外，T_δ为低通滤波器时间常数(规定值)

另外，

为连杆旋转角基准车体倾斜侧摆角，

另外，

为连杆旋转角，f为基于连杆机构60的几何学条件将连杆旋转角变换为水平面上的车体倾斜侧摆角的函数。Δt为控制处理周期(数据获取间隔)，是规定值。

这样，利用左方加速度和右方加速度的限制值，对车辆左右加速度的目标值进行校正。具体来说，以使车辆左右加速度目标值处于右方加速度限制值和左方减速度限制值所定义的范围内的方式进行校正。即，当向右方的加速度目标值为右方加速度限制值以上时，将目标值作为右方加速度限制值。当向左方的加速度目标值为左方加速度限制值以上时，将目标值作为左方加速度限制值。

另外，右方加速度限制值和左方减速度限制值为利用车辆10的力学参数等确定的规定值。具体来说，将通过车体的重心移动使得接地载荷中心点能够位于2个驱动轮接地点之间的极限、即车体姿态的稳定极限作为各限制值。这样，能够在确保车体姿态的稳定性的范围内，设定车辆左右加速度的目标值。

还有，利用左右路面坡度的值，对车辆左方加速度和车辆右方加速度的限制值进行校正。具体而言，考虑由路面坡度引起的车体稳定极限的变化，进一步限制左右加速度的一方，缓和另一方。即，按照路面坡度的值，增大向路面坡度的下坡侧转弯的方向的左右加速度限制值。还有，按照路面坡度的值，减小向路面坡度的上坡侧转弯的方向的左右加速度限制值。这样，通过把握当时行驶环境下的真正的性能极限，缓和行驶限制以便能够在该极限状态下行驶，从而能够舒适地在堤岸路等左右倾斜的路面上进行行驶。

另外，根据车体倾斜侧摆角和连杆旋转角的测定值，推定路面坡度。这样，在不追加测定路面的传感器的前提下，能够获取路面坡度，能够实现与其相适应的行驶。

另外，对路面坡度的推定值进行低通滤波处理。这样，防止驱动轮12的轮胎变形、路面凹凸、或者传感器测定值的噪声等对推定值造成的不良影响。

还有，在本实施方式中，利用推定获取路面坡度的值，但也可以具有测定路面形状的路面传感器，根据该测定值获取路面坡度。还有，也可以从导航系统等地图数据中，获取路面坡度的值。

接着，主控制ECU21根据车辆加速度的目标值，计算驱动轮旋转角速度的目标值(步骤S3-6)。具体来说，利用下面公式，计算平均驱动轮旋转角速度目标值。

[公式4]

${\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}={\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,d}^{\left(n\right)}={\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,d}^{(n-1)}+\frac{\mathrm{g\&Delta;t}}{R_W}{\mathrm{\&alpha;}}_X^{*}$

还有，利用下面公式，计算驱动轮旋转角速度左右差目标值。

[公式5]

$\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}=\frac{\mathrm{gD}}{R_W^2}\frac{{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}}{{{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}}^2+{{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,0}^{*}}^2}{\mathrm{\&alpha;}}_Y^{*}$

另外，

为曲率指令驱动轮旋转角速度阈值。

这样，确定相当于车辆加速度的目标值的驱动轮旋转角速度的目标值。此时，通过对车辆前后加速度目标值进行时间积分，确定作为左右驱动轮12的旋转角速度的平均值的目标的平均驱动轮旋转角速度目标值。还有，根据车辆左右加速度目标值与平均驱动轮旋转角速度目标值，确定作为左右驱动轮12的旋转角速度的差的目标的驱动轮旋转角速度左右差目标值。

另外，在本实施方式中，使作为操纵装置的操纵杆31的操作量与前后和左右的加速度相对应，但也可以与车辆10的速度和横摆率相对应。还有，也可以将车辆速度和横摆率自身作为状态量，进行反馈控制。

另外，在本实施方式中，在假设驱动轮接地点与路面之间不存在滑动的前提下，将车辆速度和横摆率换算为驱动轮12的旋转角速度，但也可以在考虑滑动而确定驱动轮旋转角速度的目标值。

接着，主控制ECU21对驱动轮旋转角速度进行校正(步骤S3-7)。具体来说，利用下面公式，对驱动轮旋转角速度进行校正。

[公式6]

${\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}=\left\{\begin{array}{cc}0& ({\stackrel{\widetilde{\&CenterDot;}}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}\&le;0)\\ {\stackrel{\widetilde{\&CenterDot;}}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}& (0<{\stackrel{\widetilde{\&CenterDot;}}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}<{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}})\\ {\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}}& ({\stackrel{\widetilde{\&CenterDot;}}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}\&GreaterEqual;{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}})\end{array}\right.$

为修正前的平均驱动轮旋转角速度目标值，是利用加速度目标值的时间积分确定的值。

为平均驱动轮旋转角速度目标值，另外，

为标准平均驱动轮旋转角速度限制值(规定值)。

这样，利用平均驱动轮旋转角速度的限制值，对平均驱动轮旋转角速度的目标值进行校正。具体来说，以使平均驱动轮旋转角速度目标值在平均驱动轮旋转角速度限制值以下的方式进行校正。另外，当目标值是平均驱动轮旋转角速度限制值以上时，将目标值作为限制值。还有，平均驱动轮旋转角速度限制值为规定值。

另外，对平均驱动轮旋转角速度进行校正后，即，满足上面公式的第1行或者第3行的条件时，为了满足与车辆前后加速度目标值的整合性，将车辆前后加速度目标值校正为零。

还有，为了简化说明，在本实施方式中，只对车辆10停止和前进的情况进行了说明，但对于车辆10后退的情况，能够引入同样的控制，获得同样的效果。

接着，主控制ECU21确定车体倾斜角的目标值(步骤S3-8)。具体来说，根据车辆前后加速度的目标值，利用下面公式，确定车体倾斜纵摆角目标值。

[公式7]

${{\mathrm{\&theta;}}_1}^{*}=\frac{m_1{l}_1+\tilde{M}{R}_W}{m_1{l}_1}{\mathrm{\&alpha;}}_X^{*}$

这里， $\tilde{M}=m_1+m_W+\frac{I_W}{{R_W}^2}.$

还有，根据车辆左右加速度的目标值，利用下面公式，确定车体倾斜侧摆角的目标值。

[公式8]

${\mathrm{\&phi;}}_1^{*}={\mathrm{\&alpha;}}_Y^{*}$

这样，根据车辆加速度目标值来确定车体倾斜角的目标值。此时，对于车体倾斜纵摆角，考虑与前后的车体姿态和行驶状态相关的倒立摆车辆的力学构造，将能够实现前后加速度所赋予的行驶目标的车体姿态作为目标值。还有，对于车体倾斜侧摆角，虽然在接地载荷中心处于作为2个驱动轮12的接地点之间的稳定区域的范围内能够自由设定目标姿态，但在本实施方式中，将乘客15的载荷最小的姿态作为目标值。

另外，作为车体倾斜侧摆角的目标值，也可以赋予其它值。例如，当目标左右加速度的绝对值小于规定的阈值时，也可将目标车体倾斜侧摆角设定为零，从而相对于小的左右加速度维持直立姿态。

接着，主控制ECU21计算剩余的目标值(步骤S3-9)，即，通过对各目标值进行时间微分或时间积分，分别计算出驱动轮旋转角和车体倾斜角速度的目标值。

接着，主控制ECU21根据各目标值，确定各致动器的前馈输出(步骤S3-10)。具体来说，利用下面的公式，作为前馈输出，确定总驱动转矩的前馈量τ_W，FF、驱动转矩左右差的前馈量Δτ_W，FF以及连杆转矩的前馈量τ_L，FF。

[公式9]

${\mathrm{\&tau;}}_{W,\mathrm{FF}}={\tilde{M}R}_{W}g{\mathrm{\&alpha;}}_X^{*}+{\tilde{M}R}_{W}g{\mathrm{\&mu;}}_D{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}$

Δτ_W，FF＝ξτ_W，FF

${\mathrm{\&tau;}}_{L,\mathrm{FF}}=-m_{1}g{l}_1{\mathrm{\&phi;}}_1^{*}+m_{1}g{l}_1{\mathrm{\&alpha;}}_Y^{*}$

这里，μ_D为驱动轮行驶阻力系数(规定值)，ξ为接地载荷移动率，

$\mathrm{\&xi;}=\frac{2(l_1+R_W)}{D}{({\mathrm{\&alpha;}}_Y^{*}-{\mathrm{\&phi;}}_1^{*})}^{\&prime;}.$

这样，利用力学模型预测实现作为目标的行驶状态和车体姿态所需的致动器输出，按照其量施加前馈，从而进行高精度的车辆10的行驶和姿态控制。即，确定总驱动转矩的前馈量，以便能够实现前后方向的行驶目标。具体来说，预测由车辆前后加速度所产生的惯性力，和由相当于车辆速度的平均驱动轮旋转角速度所产生的行驶阻力，通过赋予与其相抵消的总驱动转矩，实现作为目标的行驶状态。

还有，确定驱动转矩左右差的前馈量，以便能够实现转弯行驶的目标。具体来说，预测伴随接地载荷中心位置的移动所产生的横摆力矩，通过赋予与其相抵消的驱动转矩左右差，实现作为目标的转弯行驶目标。还有，基于车体倾斜侧倾角和车辆左右加速度，预测接地载荷中心位置的移动率。

还有，确定连杆转矩的前馈量，以便能够实现左右车体倾斜的目标。具体来说，预测由车体倾斜侧摆角所产生的重力的转矩和由车辆左右加速度所产生的离心力的转矩，通过赋予与其相抵消的连杆转矩，实现作为目标的左右车体倾斜状态。

另外，在本实施方式中，考虑力学模型中的所有主要要素，作为前馈量赋予必要的输出，但也可以忽略这些要素中影响小的部分，利用更加简单的模型来确定前馈量。还有，也可以重新考虑本实施方式中没有考虑的要素。例如，也可以考虑驱动轮12的滚动阻力或连杆机构60中的干性摩擦等。

另外，在本实施方式中，根据行驶状态和车体姿态的目标值，作为前馈量赋予必要的输出，但也可以赋予基于测定值的准反馈量。这样，即使在目标值与实际值之间存在大的差异，也能够进行适当的控制。

接着，主控制ECU21根据各目标值和状态量的偏差，确定各致动器的反馈输出(步骤S3-11)。具体来说，利用下面的公式，作为反馈输出来确定总驱动转矩的反馈量τ_W，FB、驱动转矩左右差的反馈量Δτ_W，FB以及连杆转矩的反馈量τ_L，FB。

[公式10]

${\mathrm{\&tau;}}_{W,\mathrm{FB}}=-K_{W1}({\mathrm{\&theta;}}_W-{\mathrm{\&theta;}}_W^{*})-K_{W2}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})-K_{W3}({\mathrm{\&theta;}}_1-{\mathrm{\&theta;}}_1^{*})-K_{W4}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1^{*})$

${\mathrm{\&Delta;\&tau;}}_{W,\mathrm{FB}}=-K_{d1}({\mathrm{\&Delta;\&theta;}}_W-{\mathrm{\&Delta;\&theta;}}_W^{*})-K_{d2}({\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-{\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})-K_{d3}({\mathrm{\&phi;}}_1-{\mathrm{\&phi;}}_1^{*})-K_{d4}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1^{*})$

${\mathrm{\&tau;}}_{L,\mathrm{FB}}=-K_{L1}({\mathrm{\&Delta;\&theta;}}_W-{\mathrm{\&Delta;\&theta;}}_W^{*})-K_{L2}(\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})-K_{L3}({\mathrm{\&phi;}}_1-{\mathrm{\&phi;}}_1^{*})-K_{L4}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1^{*})$

这里，对各反馈增益K_**的值而言，例如预先设定利用极配置法所确定的值。另外，也可以导入滑动模式控制等的非线性反馈控制。还有，作为更加简单的控制，也可以将除了K_W2、K_W3、K_d2和K_L3之外的增益中的几个设定为零。为了消除恒定偏差，也可以采用积分增益。

这样，利用状态反馈控制，赋予反馈输出以使实际的状态接近作为目标的状态。具体来说，对于相当于前后行驶状态的平均驱动轮旋转状态、和相当于车体的倒立状态的车体倾斜纵摆角，通过赋予与测定值和目标值的差成正比的总驱动转矩，将车辆10的前后行驶状态和车体的倒立姿态稳定地维持为作为目标的状态。

还有，对于相当于转弯行驶状态的驱动轮旋转状态左右差、和相当于车体左右倾斜的车体倾斜侧摆角、通过赋予与测定值和目标值的差成正比的驱动转矩，将车辆10的转弯行驶状态稳定地维持为作为目标的状态。这样，通过考虑车体的左右倾斜状态，能够更加稳定且高精度地控制转弯行驶状态。

还有，对于相当于左右倾斜状态的车体倾斜侧摆角、和相当于转弯行驶状态的驱动轮旋转状态左右差，通过赋予与测定值和目标值的差成正比的连杆转矩，将车体的左右倾斜状态稳定地维持为作为目标的状态。这样，通过考虑车辆10的转弯行驶状态，能够更加稳定且高精度地控制车体左右倾斜状态。

另外，作为相当于转弯行驶状态的状态量，采用驱动轮旋转角速度左右差。这样，通过控制驱动轮12的旋转状态，能够降低驱动轮12进入锁止或空转的状态的可能性。

最后，主控制ECU21对各要素控制系统赋予指令值(步骤S3-12)，结束通常行驶、姿态控制处理。此时，作为利用下面公式确定的指令值，主控制ECU21向驱动轮控制ECU22和连杆控制ECU23发送右驱动转矩指令值τ_WR、左驱动转矩指令值τ_WL、总驱动转矩指令值τ_W、驱动转矩左右差指令值Δτ_W以及连杆转矩指令值τ_L。

[公式11]

${\mathrm{\&tau;}}_{\mathrm{WR}}=\frac{1}{2}({\mathrm{\&tau;}}_W+{\mathrm{\&Delta;\&tau;}}_W)$

${\mathrm{\&tau;}}_{\mathrm{WL}}=\frac{1}{2}({\mathrm{\&tau;}}_W-{\mathrm{\&Delta;\&tau;}}_W)$

τ_W＝τ_W，FF+τ_W，FB

Δτ_W＝Δτ_W，FF+Δτ_W，FB+ξτ_W，FB

τ_L＝τ_L，FF+τ_L，FB

这里， $\mathrm{\&xi;}=\frac{2(l_1+R_W)}{D}({\mathrm{\&phi;}}_1-{\mathrm{\&alpha;}}_Y),$ ${\mathrm{\&alpha;}}_Y=\frac{{R_W}^2}{\mathrm{gD}}{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W\mathrm{\&Delta;}{{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W}^{\&prime;}.$

这样，将各前馈输出与各反馈输出的和作为指令值进行赋值。还有，赋予右驱动转矩和左驱动转矩的指令值，以使其成为总驱动转矩和驱动转矩左右差所要求的值。

然后，根据接地载荷的偏心状态，对驱动转矩左右差的值进行校正。具体来说，作为驱动转矩左右差，赋予总驱动转矩指令值乘以接地载荷移动率的值。这样，通过赋予与伴随接地载荷的移动所产生的横摆力矩相抵消的驱动转矩左右差，能够更加稳定且高精度地控制转弯行驶状态。

还有，基于车体倾斜侧摆角和车辆左右加速度，推定接地载荷移动率。这样，能够适当考虑由车体倾斜状态、转弯行驶状态引起变化的接地载荷中心位置的移动。

另外，基于左右的驱动轮12的旋转速度，推定车辆左右加速度。这样，即使没有测定车辆10的左右加速度的传感器，也能够进行行驶和姿态控制。

另外，在本实施方式中，基于车体倾斜状态和转弯行驶状态的测定值来推定接地载荷移动率，但也可以基于目标值进行推定。这样，有时会进一步提高控制的稳定性。

还有，在本实施方式中，根据左右的驱动轮12的旋转角速度来推定接地载荷移动率的推定所需要的车辆左右加速度的值。但也可以具有测定左右加速度的测定机构，采用该测定值。还有，也可以根据横摆率等测定值，确定车辆10的左右加速度。

接着，说明非常行驶、姿态控制处理。

图5是表示本发明的第1实施方式的非常行驶、姿态控制处理的动作的流程图。

在非常行驶、姿态控制处理中，主控制ECU21首先从传感器获取各状态量(步骤S5-1)。具体来说，从驱动轮传感器51获取驱动轮旋转角或驱动轮旋转角速度，从车体倾斜传感器41获取车体倾斜角或倾斜角速度，从连杆传感器42获取连杆旋转角或连杆旋转角速度。

另外，由于连杆制动器62动作后，连杆机构60被固定，因此也可以不再获取、更新连杆旋转角或连杆旋转角速度，基于连杆制动器62动作之前的连杆旋转角或连杆旋转角速度，进行控制。但在本实施方式中，获取连杆旋转角或连杆旋转角速度。这样，即使由于连杆制动器62的故障等使得连杆机构60发生变位时，也能够进行适当的控制。

接着，主控制ECU21计算剩余的状态量(步骤S5-2)。此时，对所获取的状态量进行时间微分或时间积分，计算剩余的状态量。

接着，主控制ECU21获取操纵者的操纵操作量(步骤S5-3)。此时，获取乘客15为输入车辆10的加速、减速、转弯、原地转弯、停止、制动等行驶指令而对操纵杆31进行操作的操作量。

接着，主控制ECU21基于所获得的操纵杆31的操作量，确定车辆加速度的目标值(步骤S5-4)。例如，将与前后和左右的操作量成正比的值作为前后加速度和左右加速度的目标值。

接着，主控制ECU21对车辆加速度的目标值进行校正(步骤S5-5)。具体来说，利用下面的公式，对车辆左右加速度的目标值进行校正。

[公式12]

${\mathrm{\&alpha;}}_Y^{*}=\left\{\begin{array}{cc}-{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},R}& ({\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}_Y^{*}\&le;-{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},R})\\ {\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}_Y^{*}& ({-\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},R}<{\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}_Y^{*}<{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},L})\\ {\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},L}& ({\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}_Y^{*}\&GreaterEqual;{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},L})\end{array}\right.$

还有，左方加速度限制值α_Y，Max，L和右方加速度限制值α_Y，Max，R分别由下面公式获得。

[公式13]

${\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},L}=\min ({\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{Y,\mathrm{Max},L},\mathrm{\&kappa;}{\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{Y,\mathrm{Max},R})$

${\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{Y,\mathrm{Max},L}={\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},0}-({\mathrm{\&phi;}}_{1L,\mathrm{Max}}-{\mathrm{\&phi;}}_{1L})+{\mathrm{\&eta;}}_L$

${\mathrm{\&eta;}}_L=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\&eta;}& (\mathrm{\&eta;}<0)\\ 0& (\mathrm{\&eta;}\&GreaterEqual;0)\end{array}\right.$

${\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},R}=\min ({\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{Y,\mathrm{Max},R},\mathrm{\&kappa;}{\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{Y,\mathrm{Max},L})$

${\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{Y,\mathrm{Max},R}={\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},0}-({\mathrm{\&phi;}}_{1L,\mathrm{Max}}+{\mathrm{\&phi;}}_{1L})-{\mathrm{\&eta;}}_R$

${\mathrm{\&eta;}}_R=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\&eta;}& (\mathrm{\&eta;}\&le;0)\\ 0& (\mathrm{\&eta;}>0)\end{array}\right.$

另外，κ为左右加速度均衡化系数(规定值)，在本实施方式中，κ＝1。还有，由于连杆机构60被固定，连杆旋转角

为固定的角度。

这样，在连杆机构60固定时，减少车辆左右加速度的限制值。即，根据连杆机构60的固定状态，减少车辆左右加速度。具体来说，将相当于被连杆制动器62固定的连杆机构60的连杆旋转角的车体倾斜侧摆角与右方最大车体倾斜侧摆角的差值，作为右方加速度限制值的减少量。而且，将相当于被连杆制动器62固定的连杆机构60的连杆旋转角的车体倾斜侧摆角与左方最大车体倾斜侧摆角的差值，作为左方加速度限制值的减少量。这样，由于严密考虑作为接地载荷中心存在于2个驱动轮接地点之间的条件的车体姿态的稳定条件，因此能够在安全范围内，最大限度确保转弯行驶性能。

还有，根据左右一方的加速度限制值，减少另一方的加速度限制值。具体来说，在左右的加速度限制值中，减少较大一方的加速度限制值，以使较大一方的限制值与较小一方的限制值的比是规定的阈值以下。另外，在本实施方式中，该阈值为1。这样，通过减轻对于操纵者的输入操作的转弯行驶状态的左右方向产生的差异，能够容易地进行伴随车辆故障等的紧急行驶时的操纵，能够进一步提高紧急时的安全性和方便性。

另外，根据左右路面坡度，减少车辆左右加速度。具体来说，当连杆固定时的车体倾斜方向为左右路面坡度的下坡方向时，考虑到相对于向上坡方向的转弯行驶的车体姿态的稳定性降低，而减少加速度限制值。即，按照左右路面坡度的值，减少加速度限制值。这样，即使在连杆机构60固定时，也能够考虑车体倾斜侧摆角因路面坡度发生的变化，定量考虑其影响来进行限制，从而能够在安全范围内最大限度地确保转弯行驶性能。

另一方面，当连杆固定时的车体倾斜方向为左右路面坡度的上坡方向时，忽略对于下坡方向的转弯性能的车体姿态稳定性的提高，不改变加速度限制值。这样，暂时地提高了相对于路面坡度的转弯行驶性能，其结果，防止乘客15对于转弯行驶性能的超越现状的过高认识、以及对于不稳定产生的不安感。

另外，本实施方式中，利用线性化函数，基于车体姿态的稳定条件，确定车辆左右加速度的限制值，但也可以利用更严密的非线性函数来进行确定。还有，也可以具有作为映射关系的非线性函数，利用该函数来进行确定。

还有，本实施方式中，利用左右加速度均衡化系数，以车辆左右加速度的限制值的比处于规定范围内的方式进行限制。但也可以使车辆左右加速度的限制值的差处于规定范围内。此时，能够更适当地减轻左右加速度的不均衡。

另外，本实施方式中，对于车辆左右加速度的左右不均衡和路面坡度，通过比原来的转弯行驶极限值更严格地进行限制，使安全性优先于转弯行驶性能。但也可以让转弯行驶性能优先。还有，也可以根据驾驶者的意图对此进行选择。例如，也可以在操纵杆31的旁边设置作为紧急时行驶模式选择机构的开关，通过操纵者的开关操作，能够选择转弯行驶性能优先模式和安全性优先模式。这样，能够提高操纵者的满足度，同时让驾驶者认识限制意图。

接着，主控制ECU21根据车辆加速度的目标值，计算驱动轮旋转角速度的目标值(步骤S5-6)。另外，驱动轮旋转角速度的目标值的计算与通常行驶、姿态控制处理中的驱动轮旋转角速度的目标值计算、即图4所示的步骤S3-6一样，省略其说明。

接着，主控制ECU21对驱动轮旋转角速度的目标值进行校正(步骤S5-7)。具体来说，利用下面公式，对驱动轮旋转角速度的目标值进行校正。

[公式14]

${\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}=\left\{\begin{array}{cc}0& ({\stackrel{\widetilde{\&CenterDot;}}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}\&le;0)\\ {\stackrel{\widetilde{\&CenterDot;}}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}& (0<{\stackrel{\widetilde{\&CenterDot;}}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}<{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}})\\ {\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}}& ({\stackrel{\widetilde{\&CenterDot;}}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}\&GreaterEqual;{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}})\end{array}\right.$

其中，平均驱动轮旋转角速度限制值

为 ${\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}}=\frac{1}{R_W}\sqrt{g{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max}{\mathrm{\&rho;}}_0}}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max}}}{{\mathrm{\&alpha;}}_{Y,\mathrm{Max},0}}}{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max},0},$ α_Y，Max＝min(α_Y，Max，L，α_Y，Max，R)。还有，ρ₀为最高速转弯半径标准值，

这样，根据车辆左右加速度限制值，减少平均驱动轮旋转角速度限制值。具体来说，对平均驱动轮旋转角速度限制值进行校正，以使最高速度下的最小转弯半径在规定的限制值以下。即，对平均驱动轮旋转角速度限制值进行校正，以使连杆固定时的最高速度下的最小转弯半径在连杆释放时的最高速度下的最小转弯半径以下。这样，通过将车辆10的最高速度校正到对应于现状的转弯性能的速度，操纵者自身不需要调整到适合于转弯行驶性能的降低量的行驶速度，从而能够保障安全性和操纵性、以及某种程度的行驶性能。

接着，主控制ECU21确定车体倾斜角的目标值(步骤S5-8)。具体来说，利用下面公式，根据车辆前后加速度的目标值，确定车体倾斜纵摆角目标值。

[公式15]

${\mathrm{\&theta;}}_1^{*}=\frac{m_1{l}_1+{\tilde{M}R}_W}{m_1{l}_1}{\mathrm{\&alpha;}}_X^{*}$

这样，根据车辆加速度目标值，确定车体倾斜角的目标值。此时，对于车体倾斜纵摆角，考虑与前后的车体姿态和行驶状态相关的倒立摆的力学构造，将能够实现前后加速度所赋予的行驶目标的车体姿态作为目标值。

接着，主控制ECU21计算剩余的目标值(步骤S5-9)，即，通过对各目标值进行时间微分或时间积分，分别计算出驱动轮旋转角和车体倾斜角速度的目标值。

接着，主控制ECU21根据各目标值，确定各致动器的前馈输出(步骤S5-10)。具体来说，利用下面的公式作为前馈输出，确定总驱动转矩的前馈量τ_W，FF、以及驱动转矩左右差的前馈量Δτ_W，FF。

[公式16]

${\mathrm{\&tau;}}_{W,\mathrm{FF}}={\tilde{M}R}_{W}g{\mathrm{\&alpha;}}_X^{*}+{\tilde{M}R}_{W}g{\mathrm{\&mu;}}_D{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}$

Δτ_W，FF＝ξτ_W，FF

这样，利用力学模型预测实现作为目标的行驶状态和车体姿态所需的致动器输出，按照其量施加前馈，从而进行高精度的车辆10的行驶和姿态控制。即，确定总驱动转矩的前馈量，以便能够实现前后方向的行驶目标。具体来说，预测由车辆前后加速度所产生的惯性力，和由相当于车辆速度的平均驱动轮旋转角速度所产生的行驶阻力，通过赋予与其相抵消的总驱动转矩，实现作为目标的行驶状态。

还有，确定驱动转矩左右差的前馈量，以便能够实现转弯行驶的目标。具体来说，预测伴随接地载荷中心位置的移动所产生的横摆力矩，通过赋予与其相抵消的驱动转矩左右差，实现作为目标的转弯行驶目标。还有，基于车体倾斜侧倾角和车辆左右加速度，预测接地载荷中心位置的移动率。

另外，在本实施方式中，考虑力学模型中的所有主要要素，作为前馈量赋予必要的输出，但也可以忽略这些要素中的影响小的部分，利用更加简单的模型，确定前馈量。还有，也可以重新考虑本实施方式中没有考虑的要素。例如，也可以考虑驱动轮12的滚动阻力等。

另外，在本实施方式中，根据行驶状态和车体姿态的目标值，作为前馈量赋予必要的输出，但也可以赋予基于测定值的准反馈量。这样，即使在目标值与实际值之间存在大的差异，也能够进行适当的控制。

接着，主控制ECU21根据各目标值和状态量的偏差，确定各致动器的反馈输出(步骤S5-11)。具体来说，利用下面的公式，作为反馈输出，确定总驱动转矩的反馈量τ_W，FB以及驱动转矩左右差的反馈量Δτ_W，FB。

[公式17]

${\mathrm{\&tau;}}_{W,\mathrm{FB}}=-K_{W1}({\mathrm{\&theta;}}_W-{\mathrm{\&theta;}}_W^{*})-K_{W2}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})-K_{W3}({\mathrm{\&theta;}}_1-{\mathrm{\&theta;}}_1^{*})-K_{W4}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1^{*})$

${\mathrm{\&Delta;\&tau;}}_{W,\mathrm{FB}}=-K_{d1}^{\left(e\right)}({\mathrm{\&Delta;\&theta;}}_W-{\mathrm{\&Delta;\&theta;}}_W^{*})-K_{d2}^{\left(e\right)}({\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-{\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})$

这里，对各反馈增益K_**的值而言，例如预先设定利用极配置法等确定的值。另外，也可以导入滑动模式控制等非线性反馈控制。还有，作为更加简单的控制，也可以将除了K_W2、K_W3和K_d2 ^(e)之外的增益中的几个设定为零。为了消除恒定偏差，也可以导入积分增益。

还有，在连杆释放时和连杆固定时，改变反馈增益。即，连杆固定时，增大驱动轮旋转状态左右差的反馈增益。这样，减轻伴随车体倾斜侧摆角的转弯行驶状态的偏差。

这样，利用状态反馈控制，赋予反馈输出，以使实际的状态接近作为目标的状态。具体来说，对于相对于前后行驶状态的平均驱动轮旋转状态、和相当于车体的倒立状态的车体倾斜纵摆角，通过赋予与测定值和目标值的差成正比的总驱动转矩，将车辆10的前后行驶状态和车体的倒立状态稳定地维持用为作为目标的状态。

还有，对于相当于转弯行驶状态的驱动轮旋转状态左右差，通过赋予与测定值和目标值的差成正比的驱动转矩左右差，将车辆10的转弯行驶状态稳定地维持为作为目标的状态。

另外，作为相当于转弯行驶状态的状态量，采用驱动轮旋转角速度左右差。这样，通过控制驱动轮12的旋转状态，能够降低驱动轮12进入锁止或空转的状态的可能性。

最后，主控制ECU21对各要素控制系统赋予指令值(步骤S5-12)，结束非常行驶、姿态控制处理。此时，作为利用下面公式确定的指令值，主控制ECU21向驱动轮控制ECU22和连杆控制ECU23，发送右驱动转矩的指令值τ_WR、左驱动转矩的指令值τ_WL、总驱动转矩指令值τ_W、和驱动转矩左右差指令值Δτ_W。

[公式18]

${\mathrm{\&tau;}}_{\mathrm{WR}}=\frac{1}{2}({\mathrm{\&tau;}}_W+{\mathrm{\&Delta;\&tau;}}_W)$

${\mathrm{\&tau;}}_{\mathrm{WL}}=\frac{1}{2}({\mathrm{\&tau;}}_W-{\mathrm{\&Delta;\&tau;}}_W)$

τ_W＝τ_W，FF+τ_W，FB

Δτ_W＝Δτ_W，FF+Δτ_W，FB+ξτ_W，FB

这样，将各前馈输出与各反馈输出的和作为指令值进行赋值。还有，赋予右驱动转矩和左驱动转矩的指令值，以使其成为总驱动转矩和驱动转矩左右差所要求的值。

然后，根据接地载荷的偏心状态，对驱动转矩左右差的值进行校正。具体来说，作为驱动转矩左右差，赋予总驱动转矩指令值乘以接地载荷移动率的值。这样，通过赋予与伴随接地载荷的移动所产生的横摆力矩相抵消的驱动转矩左右差，能够更高精度地控制转弯行驶状态。

还有，基于车体倾斜侧摆角和车辆左右加速度，推定接地载荷移动率。这样，能够适当考虑由车体倾斜状态和转弯行驶状态引起变化的接地载荷中心位置的移动。

另外，基于左右的驱动轮12的旋转速度，推定车辆左右加速度。这样，即使没有测定车辆10的左右加速度的传感器，也能够进行行驶和姿态控制。

还有，在本实施方式中，根据左右的驱动轮12的旋转角速度，推定接地载荷移动率的推定所需要的车辆左右加速度的值。但也可以具有测定左右加速度的测定机构，采用该测定值。还有，也可以根据横摆率等测定值，确定车辆10的左右加速度。

这样，在本实施方式中，当固定连杆机构60时，减少车辆左右加速度的限制值。具体来说，减少相对于车辆左右加速度的目标值的限制值。即，限制根据操纵杆31的操作量而确定的车辆左右加速度的目标值。

还有，根据连杆机构60的固定角度，确定车辆左右加速度的减少量。即，将从车体倾斜可动区域的右端至固定位置的角度作为右方加速度限制值的减少量。还有，将从车体倾斜可动区域的左端至固定位置的角度作为左方加速度限制值的减少量。

另外，根据一方的加速度限制值，进一步减少另一方的值。即，将右方加速度限制值和左方加速度限制值均设定为右方加速度限制值和左方加速度限制值中的较小一方的值。

另外，根据车辆左右加速度限制值，减少平均驱动轮旋转角速度限制值。此时，对连杆机构60固定时的平均驱动轮旋转角速度限制值进行校正，以便连杆机构60固定时的最高速度下的最小转弯半径是连杆机构60没有固定时的最高速度下的最小转弯半径以下。

另外，根据左右路面坡度，减少左右加速度的限制值。具体来说，当固定的车体倾斜方向等于路面坡度的上坡方向时，禁止减少左右加速度限制值。

另外，根据所限制的车辆左右加速度的目标值，对左右的驱动轮12赋予驱动转矩差。

这样，即使在由于连杆马达60的异常、车体向左右一方大幅倾斜的状态下被固定时，也能够尽可能地确保运动性能，和保障充分的安全性，从而能够提供安全舒适的倒立型车辆10。

接着，说明本发明的第2实施方式。另外，对于与第1实施方式相同的结构，采用相同符号，故省略其说明。还有，对于与上述第1实施方式相同的动作和相同的效果，省略其说明。

图6是表示本发明的第2实施方式的车辆的倾斜状态的图。图7是表示本发明的第2实施方式的车辆系统的结构的框图。

在本实施方式中，说明车辆10具有3个轮以上的车轮的情况。即，上述车辆10为例如前轮1个轮后轮2个轮的3轮车，前轮2个轮后轮1个轮的3轮车，前轮2个轮后轮2个轮的4轮车，只要具有3个以上的车轮，能够是任意种类。

这里，为了方便说明，对上述车辆10具有设置在车体前方、作为转向轮的1个前轮的车轮，和设置在车体后方、作为驱动轮的左右2个后轮的3轮车的例子进行说明。此时，车辆10与上述第1实施方式一样，通过利用连杆机构60改变左右后轮的外倾角，并且使包括搭乘部14和主体部11的车体向转弯内轮侧倾斜，能够提高转弯性能和确保乘客15的舒适性。即、上述车辆10也能够使车体向横方向(左右方向)倾斜。另外，不进行倒立摆姿态控制的姿态控制。即，不进行车体的前后方向的姿态控制。

另外，本实施方式的车辆10的输入装置30如图所示，不具有操纵杆31，作为替代，作为操纵装置具有转向角传感器33a、节气门操作把手34和制动杆35。

上述车辆10具有作为转向装置的转向盘33。该转向盘33是一般的摩托车、自行车等中使用的棒状部件。乘客15操作转向盘33时，与此相应作为转向轮的前轮随之改变转向角，这样，改变车辆10的行驶方向。还有，作为转向量检测器的转向角传感器33a检测作为转向装置的转向量的上述转向角，并发送到主控制ECU21。

还有，上述节气门操作把手34是与一般的摩托车等中使用的节气门操作把手一样的棒状部件，能够旋转地安装在棒状的转向盘33的一端，是根据其旋转角度、即节气门开度，输入使车辆10加速行驶的行驶指令的装置。

另外，上述制动杆35是与一般的摩托车、自行车等中使用的制动杆一样的棒状部件，能够摇动地安装在棒状的转向盘33的一端，是根据其操作量、即制动操作量，输入使车辆10减速行驶的行驶指令的装置。

还有，车体控制系统40具有横加速度传感器43。该横加速度传感器43由一般的加速度传感器、陀螺传感器等构成，检测车辆10的横加速度。

通过利用控制ECU20进行姿态控制，车辆10在转弯行驶时，如图6所示，使车体在向转弯圆内侧倾斜的状态下转弯。

另外，对于其它的结构，与上述第1实施方式一样，故省略说明。

接着，详细说明本实施方式的车辆10的动作。在此，省略车辆控制处理、以及非常行驶、姿态控制处理的说明，只进行通常行驶、姿态控制处理的说明。

在通常行驶、姿态控制处理中，主控制ECU21首先从传感器获取各状态量。本实施方式中，获取轴距L[m]。另外，不需要车体重心距离、以及车体倾斜纵摆角或者纵摆角速度，因此不对其进行获取。

另外，之后进行的剩余的状态量计算动作、操纵者的操纵操作量的获取动作、车辆加速度的目标值的确定动作、以及车辆加速度的校正动作，与上述第1实施方式一样，故省略说明。

接着，主控制ECU21根据车辆加速度的目标值，计算驱动轮旋转角速度的目标值。这里，确定平均驱动轮旋转角速度的目标值的动作，与上述第1实施方式一样，故省略说明。

还有，在本实施方式中，主控制ECU21利用下面的公式，确定驱动轮旋转角速度左右差的目标值。

[公式19]

$\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}=\frac{D}{L}{R}_W{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W\tan \mathrm{\&delta;}$

另外，δ为转向角，L为轴距。

这样，在本实施方式中，根据转向角和平均驱动轮旋转角速度目标值，确定作为左右的驱动轮12的旋转角速度的差的目标的驱动轮旋转角速度左右差目标值。

另外，接着进行的校正驱动轮旋转角速度的目标值的动作，与上述第1实施方式一样，故省略说明。

接着，主控制ECU21确定车体倾斜角的目标值。另外，由于在本实施方式中不进行前后方向的姿态控制，因此主控制ECU21在确定车体倾斜角的目标值时，不计算车体倾斜纵摆角的目标值，只确定车体倾斜侧摆角的目标值。车体倾斜侧摆角的目标值的确定与上述第1实施方式一样，故省略说明。

还有，对于车体倾斜侧摆角，虽然在接地载荷中心处于2个驱动轮12的接地点之间的稳定区域的范围内能够自由设定目标姿态，但在本实施方式中，将乘客15的载荷最小的姿态作为目标值。

另外，之后进行的剩余的目标值计算动作、以及根据各目标值确定各致动器的前馈输出的确定动作，与上述第1实施方式一样，故省略说明。

接着，主控制ECU21根据各目标值和状态量的偏差，确定各致动器的反馈输出。具体来说，利用下面的公式，作为反馈输出，确定总驱动转矩的反馈量τ_W，FB、驱动转矩左右差的反馈量Δτ_W，FB以及连杆转矩的反馈量τ_L，FB。

[公式20]

${\mathrm{\&tau;}}_{W,\mathrm{FB}}=-K_{W1}({\mathrm{\&theta;}}_W-{\mathrm{\&theta;}}_W^{*})-K_{W2}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})$

${\mathrm{\&Delta;\&tau;}}_{W,\mathrm{FB}}=-K_{d1}({\mathrm{\&Delta;\&theta;}}_W-{\mathrm{\&Delta;\&theta;}}_W^{*})-K_{d2}({\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-{\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})-K_{d3}({\mathrm{\&phi;}}_1-{\mathrm{\&phi;}}_1^{*})-K_{d4}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1^{*})$

${\mathrm{\&tau;}}_{L,\mathrm{FB}}=-K_{L1}({\mathrm{\&Delta;\&theta;}}_W-{\mathrm{\&Delta;\&theta;}}_W^{*})-K_{L2}(\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})-K_{L3}({\mathrm{\&phi;}}_1-{\mathrm{\&phi;}}_1^{*})-K_{L4}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1^{*})$

这样，利用状态反馈控制，对于相当于转弯行驶状态的驱动轮旋转状态左右差、和相当于车体的左右倾斜的车体倾斜纵摆角，通过赋予与测定值和目标值的差成正比的驱动转矩左右差，将车辆10的转弯行驶状态稳定地维持为作为目标的状态。这样，通过考虑车体的左右倾斜状态，能够更稳定且高精度地控制转弯行驶状态。

还有，对于相当于左右倾斜状态的车体倾斜侧摆角、和相对于转弯行驶状态的驱动轮旋转状态左右差，通过赋予与测定值和目标值的差成正比的连杆转矩，将车体的左右倾斜状态稳定地维持为作为目标的状态。这样，通过考虑车辆10的转弯行驶状态，能够更稳定且高精度地控制车体左右倾斜状态。

另外，作为相当于转弯行驶状态的状态量，采用驱动轮旋转角速度左右差。这样，通过控制驱动轮12的旋转状态，能够降低驱动轮12进入锁止或空转的状态的可能性。

最后，主控制ECU21对各要素控制系统赋予指令值，结束通常行驶、姿态控制处理。对各要素控制系统赋予指令值的动作，与上述第1实施方式一样，故省略说明。

另外，对于其它的动作，也与上述第1实施方式一样，故省略说明。

下面，说明本发明的第3至第6实施方式。

在“背景技术”中说明的专利文献2所记载的以往的车辆中，一边利用传感器检测车体的平衡或动作状态，一边控制驱动轮的动作而使车辆停止或移动。这种车辆中，当使车体左右倾斜的致动器出现异常时，需要固定连杆机构。例如，当制动器不动作时，车体有可能更向左右一方倾斜，因此在致动器出现异常时，使制动器动作而固定连杆机构。但是，这种控制有可能不能充分地保障安全性和舒适性。

例如，车体在大幅偏离基准角(搭乘部处于水平的角度)的角度下，有时会由于伴随致动器异常的制动器动作而被固定。在车辆急转弯时，虽然需要使车体大幅向转弯圆内侧倾斜，此时如果制动器动作，则与行驶状态无关，车体总是固定在倾斜状态，因此对乘客来说，乘坐感觉非常不好。还有，由于车辆重心的偏移，往往车辆的行驶方向会偏向车体的倾斜侧。此时，对于乘客来说，难以进行退避行驶等适当的车辆操纵。另外，由于车辆重心的偏移，当向车体倾斜侧相反的一侧转弯时，车体可能会大幅倾斜，从而不能充分地保障致动器故障时的安全性。

本发明的第3至第6实施方式为了解决上述以前的车辆的问题点，对解除倾斜机构制动器时车体倾斜的方向进行预测的倾斜方向预测机构如果预测到向目标倾斜角附近的方向倾斜时，通过解除倾斜机构制动器，即使伴随致动器的异常、车体在大幅倾斜状态下被固定的情况下，也能够使车体的姿态自动恢复到适当的状态，从而能够消除由车体倾斜给乘客带来的不快感和不安感、以及操纵性的低下，能够提供安全且舒适地使用的车辆。

首先，说明第3实施方式。另外，与第1和第2实施方式相同的结构采用相同符号，故省略其说明。还有，对于与上述第1和第2实施方式相同的动作和相同的效果，省略其说明。

图8是表示本发明的第3实施方式的车辆的倾斜状态的图。图9是表示本发明的第3实施方式的车辆系统的结构的框图。另外，在图8中，(a)表示转弯行驶，(b)表示制动器动作，(c)表示制动器解除，(d)表示状态恢复。

如图9所示，在本实施方式中，输入装置30除了作为目标行驶状态获取装置的操纵杆31之外，还具有作为倾斜许可机构的恢复许可开关32。乘客15许可解除连杆制动器62时，通过操纵恢复许可开关32，发送许可信号。

这里，只要是乘客15能够操作而输入倒立控制的执行或停止的装置，也可以取代恢复许可开关32，采用其它的装置。例如，也可以将按钮、触摸面板、操作杆、声音识别系统等装置来作为控制指令获取装置。还有，也可以是只指令执行或停止中的一方的装置。

另外，当车辆10通过遥控进行操纵时，可以取代上述操纵杆31和恢复许可开关32，利用通过有线或无线接收来自遥控器的行驶指令的接收装置，作为目标行驶状态获取装置。还有，当车辆10根据预先确定的行驶指令数据进行自动行驶时，可以取代上述操纵杆31和恢复许可开关32，利用读取储存在半导体储存器、硬盘等储存介质中的行驶指令数据的数据获取装置，作为目标行驶状态获取装置。

本实施方式的车体控制系统40不包含上述第1和第2实施方式中说明的连杆传感器42。还有，主控制ECU21具有作为预测解除连杆制动器62时的车体的左右倾斜方向的倾斜方向预测机构、以及获取按照规定周期断续发送的周期信号的周期信号获取机构的功能。

通过利用控制ECU20进行姿态控制，车辆10在转弯行驶时，如图8(a)所示，使车体在朝转弯圆内侧倾斜的状态下进行转弯。如果在转弯行驶中连杆马达61出现异常，即，出现致动器异常，则使连杆制动器62动作。这样，如图8(b)所示，在转弯结束后，也保持车体倾斜状态。接着，如果满足规定的条件，则进行制动器解除，在再次转弯时，解除连杆制动器62，许可车体向转弯圆外侧倾斜。然后，如图8(c)所示，利用离心力的作用，抬起车体。接着，如图8(d)所示，连杆机构60旋转，车体恢复到直立状态。在该状态、即恢复状态下，再次使连杆制动器62动作，固定连杆机构60。

另外，对于其它的结构，与上述第1和第2实施方式一样，故省略说明。

接着，详细说明本实施方式的车辆10的动作。首先，说明车辆控制处理的概要。

图10是表示本发明的第3实施方式的车辆控制处理的动作的流程图。

在车辆控制处理中，控制ECU20首先进行马达正常判定，判定马达是否正常(步骤S11)。当判定为马达正常时，控制ECU20进行制动器解除(步骤S12)。

接着，控制ECU20进行通常行驶、姿态控制处理(步骤S13)，一边适当地倾斜车体，一边保持车体姿态，实现来自乘客15的行驶指令而结束车辆控制处理。另外，按照规定的时间间隔(例如，每100μs)，重复执行该车辆控制处理。步骤S11-S13的动作，与上述第1实施方式的图3所示的S1-S3的动作一样，故省略说明。

另一方面，判断马达是否正常而判定马达异常时，控制ECU20进行制动器控制处理(步骤S14)。在制动控制处理中，根据车辆10的状态，使连杆制动器62动作或解除。

接着，控制ECU20进行非常行驶、姿态控制处理(步骤S15)，在固定连杆机构60的状态下，保持车体姿态，实现来自乘客15的行驶指令而结束车辆控制处理。

接着，说明制动控制处理。

图11是表示本发明的第3实施方式的制动控制处理的动作的流程图。

在本实施方式中，α_L为车辆横加速度[G]，b为轮距(规定值)[m]。

在制动控制处理中，主控制ECU21首先从传感器获取各状态量(步骤S14-1)。具体来说，从驱动轮传感器51获取左右的驱动轮旋转角或旋转角速度，从车体倾斜传感器41获取车体倾斜角或倾斜角速度。

另外，在本实施方式中，以车体的倾斜意味着车体的左右倾斜、即侧摆为例进行说明。

在车辆控制中，从驱动轮传感器51获取驱动轮旋转角和/或旋转角速度，从车体倾斜传感器41获取车体倾斜角和/或倾斜角速度。另外，通过对所获取的状态量进行时间微分或时间积分，计算剩余的状态量。例如，当获得的状态量为驱动轮旋转角以及车体倾斜角时，通过对其进行时间微分，能够获得旋转角速度以及倾斜角速度。还有，如果当所获得的状态量为旋转角速度以及倾斜角速度时，通过对其进行时间积分，能够获得驱动轮旋转角以及车体倾斜角。

接着，主控制ECU21预测释放时倾斜角速度(步骤S14-2)。此时，主控制ECU21根据各状态量，利用下面的公式，预测解除连杆制动器62而释放连杆机构60时的车体倾斜角速度的推定值。

[公式21]

${\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1^{\left(T\right)}={\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1+\frac{T}{I_1}{M}_1$

利用上述公式获取的推定值为推定稍稍未来的车体倾斜角速度的值。另外，T为前进时间(规定值)。还有，M₁为作用在车体上的作用转矩，利用下面的公式表示。

[公式22]

$M_1=m_{1}g{l}_1\sin {\mathrm{\&phi;}}_1+m_1{\mathrm{\&alpha;}}_L{l}_1\cos {\mathrm{\&phi;}}_1-D_1{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1$

这里，车辆横加速度α_L能够从左右的驱动轮12的旋转求得。

${\mathrm{\&alpha;}}_L=\frac{R_W^2}{2b}{({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{WR}}^2-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{WL}}^2)}^{\&prime;}$

表示作用转矩M₁的上述公式的各项相当于如下的作用。

第1项：车体倾斜引起的重力的作用。

第2项：车辆10转弯引起的离心力的作用。

第3项：粘性摩擦力相对于车体倾斜角速度的作用。

另外，上述公式中的车体倾斜角速度和左右的驱动轮旋转角速度的值是对车体倾斜角和驱动轮旋转角的测定值进行1阶时间微分(差分)的值。

这样，在本实施方式中，求得释放连杆机构60时预测的车体的倾斜角速度。即，在现在时刻，预测解除连杆制动器62时、或者继续保持解除状态时的规定时间后的车体倾斜角速度。具体来说，基于作用在车体上的转矩的作用转矩，预测释放时倾斜角速度。例如，当车体在某一倾斜角下静止时，如果作用转矩向目标倾斜角的方向发生作用时，预测连杆制动器62解除时车体向目标倾斜角倾斜，从而解除连杆制动器62而释放连杆机构60。这样，通过考虑作用在车体上的作用转矩，能够可靠地使车体向适当的方向倾斜。

还有，基于车体倾斜状态、车辆转弯行驶状态或者各驱动轮旋转状态，推定作用转矩。具体来说，考虑伴随车体倾斜的重力的作用、伴随车辆10的转弯的离心力的作用、以及相对于车体倾斜角速度的粘性摩擦力的作用。这样，能够高精度地预测作用转矩、即释放时倾斜角速度，而不用追加专用的传感器。

另外，基于现在时刻的车体的倾斜角速度，预测释放时倾斜角速度。例如，当朝着目标倾斜角的车体的倾斜角速度大于规定值时，与作用转矩的方向无关，维持连杆制动器62的解除状态，继续惯性引起的车体倾斜。这样，通过利用车体的旋转惯性，能够更有效地快速地使车体接近目标倾斜角。

另外，在本实施方式中，利用左右的驱动轮旋转角速度的值来确定离心力，但也可以采用其它传感器的测定值。例如，也可以具有测定车辆10的横摆率的横摆率传感器，基于其测定值，确定横加速度和离心力。还有，也可以具有测定横加速度的横加速度传感器，基于其测定值，确定横加速度和离心力。这样，不受驱动轮12的打滑状态等的影响，能够更高精度地推定作用转矩。

还有，在本实施方式中，作为作用转矩，考虑了重力、粘性摩擦力、惯性力等，但也可以省略其中一部分。还有，也可以考虑干性摩擦、马达的反电动势等其它要素。

另外，在本实施方式中，利用线性化函数，确定作用转矩，但也可以利用线性近似的简单的函数来进行确定。还有，也可以具有作为映射关系的非线性函数，利用该函数来进行确定。

另外，在本实施方式中，利用推定机构来获取作用转矩的大小和方向，但也可以利用其它机构来获取。例如，也可以具有测定连杆制动器62的摩擦力的大小的转矩传感器，基于该测定值，确定作用转矩的大小和方向。

接着，主控制ECU21进行倾斜方向判定，判定方向是否OK(步骤S14-3)。即，判定车体的预测方向是否是朝着基准倾斜角的方向。判定条件、即判定是作为适当的方向的条件，利用下面的公式表示。

[公式23]

$({\mathrm{\&phi;}}_1-{\mathrm{\&phi;}}_1^{*}){\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&phi;}}}_1^{\left(T\right)}<-A$

目标倾斜角还有，A为方向判定用阈值(规定值)。

另外，车体倾斜角

的值以零作为基准倾斜角。该基准倾斜角与路面坡度无关，与驱动轮12的旋转轴平行的平面和与搭乘部14的座面平行的平面的交线表示与水平面平行的车体的倾斜角。

在本实施方式的倾斜方向判定中，判定所预测的连杆制动器62解除时的车体倾斜方向是否朝着目标倾斜角的方向。具体来说，当相当于车体的目标倾斜角的值为零时，如果实际的车体倾斜角与所推定的释放时倾斜角速度的乘积小于规定的负值，则判定为是适当的方向。这样，只在预测车体朝适当的方向倾斜时才解除连杆制动器62，从而能够在不使用赋予转矩的致动器的前提下，使车体倾斜到适当的倾斜角度，能够消除连杆马达61故障时的车体倾斜带给乘客15的不安感和不快感。

还有，将成为倾斜车体的目标的倾斜角的目标倾斜角作为基准倾斜角。当判定为车体朝着基准倾斜角倾斜时，解除连杆制动器62。这样，通过使车体朝着基准倾斜角倾斜，与路面坡度无关，能够将搭乘部14保持在水平姿态，消除乘客15的不安感和不快感，并且使得左右的横加速度为相同程度，能够防止一方的转弯行驶时的稳定性显著降低，能够保障某种程度的操纵性。

这样，在本实施方式中，作为一个点，赋予释放连杆机构60而成为使车体倾斜的目标的倾斜角，但也可以作为某种程度的范围赋予目标倾斜角。这样，不需要在目标倾斜角附近的细小的制动器控制，能够防止制动状态的频繁切换引起的振动。

还有，在本实施方式中，将目标倾斜角设定为规定的基准倾斜角，但也可以根据状况改变目标倾斜角。例如，也可以具有获取左右方向的路面坡度的路面坡度获取机构，修正目标倾斜角，使得车体相对于路面总是保持垂直的状态。这样，当行驶路面的状态发生变化时，不需要每次进行制动控制。

另外，也可以根据车辆10的行驶状态，改变目标倾斜角。例如，当由乘客15输入转弯目标时，也可以将目标倾斜角移到转弯圆内侧。这样，即使在连杆马达61故障时，也能够实现接近正常的转弯性能。

然后，作为倾斜方向判定的结果，当判定为车体的预测倾斜方向是朝着基准倾斜方向，方向为OK时，主控制ECU进行倾斜角速度判定，判定速度是否OK(步骤S14-4)。另外，当判定为方向不是OK时，使连杆制动器62动作(步骤S14-7)，然后结束制动控制处理。

在倾斜角速度判定中，判定车体的倾斜角速度是否在许可范围内。当车体的倾斜角速度的绝对值和预测的释放时倾斜角速度的绝对值都在规定的阈值以下时，判定为是在许可范围内。车体的倾斜角速度增高后，通过使连杆制动器62动作，将车体的倾斜角速度抑制在规定的限制值以下，从而减轻快速倾斜给乘客15带来的不安感、以及其后的停止时的冲击给乘客15带来的不快感和对于倒立姿态控制的不良影响。

作为倾斜角速度判定的结果，在判定为车体的预测的倾斜角速度在许可范围内，速度为OK时，主控制ECU21进行乘客许可判定，判定许可是否OK(步骤S14-5)。另外，当判定速度不是OK时，使连杆制动器62动作(步骤S14-7)，然后结束制动控制处理。

在乘客许可判定中，判定乘客15是否许可连杆制动器62的解除。主控制ECU21利用许可信号接收的有无，判定恢复许可开关32的操作状态，当接收到许可信号时，判定为乘客15许可。这样，能够防止伴随连杆制动器62的解除的车体的意外倾斜给乘客15带来不安感，同时使乘客15认识连杆马达61处于异常状态。

另外，在本实施方式中，只要乘客15不许可连杆制动器62的解除，则利用倾斜方向预测进行制动控制，但也可以在特定的条件下，与乘客15的许可状况无关，进行制动控制。例如，也可以当车体在离开目标倾斜角为规定角度以上的位置上被固定时，与乘客15的许可状况无关，进行制动控制。这样，能够可靠地利用将连杆机构60旋转到适当状态的机会。

作为乘客许可判定的结果，在判定为乘客15许可连杆制动器62的解除，许可为OK时，主控制ECU21解除连杆制动器62(步骤S14-6)，结束制动控制处理。另外，当判定为许可不是OK时，使连杆制动器62动作(步骤S14-7)，并结束制动控制处理。

在制动处理中，只限于3个条件为全部适当时，才解除连杆制动器62。具体来说，从主控制ECU21向连杆制动器输入动作电压。

在本实施方式中，基于车体倾斜传感器41测定的左右车体倾斜角(侧摆角)，进行控制。但也可以利用其它传感器获取的状态量来进行代用。例如，也可以具有测定连杆马达61的旋转角或连杆机构60的状态的连杆传感器，将其测定值换算成车体倾斜角而进行制动控制。此时，虽然难以适应路面坡度，但可以省去车体倾斜传感器41，实现廉价的系统。或者，也可以具有另外的测定或推定路面坡度的机构，根据其获取值和连杆机构60的状态量，推定车体倾斜角。

还有，在本实施方式中，仅限于连杆马达61异常时，进行上述制动控制，但也可以在其它情况下进行。例如，当由于电池的余量降低而要求节电时，通过进行上述制动控制，能够降低消费电力。

这样，在本实施方式中，主控制ECU21具有对解除连杆制动器62时车体的倾斜方向进行预测的倾斜方向预测机构，如果预测到向目标倾斜角附近方向倾斜时，解除连杆制动器62。具体来说，倾斜方向预测机构利用车体的倾斜角速度和作用转矩推定值，预测倾斜方向。此时，推定作用转矩作用了规定时间后的倾斜角速度，预测倾斜方向。然后，在连杆机构60停止时，如果预测作用转矩向目标倾斜角的方向动作，则解除连杆制动器62。还有，在连杆机构60移动时，如果朝向目标倾斜角的倾斜角速度大于规定阈值，则解除连杆制动器62。另外，利用车体倾斜角和车辆横加速度，推定作用转矩。此时，考虑重力、摩擦力和离心力的影响。还有，当车体的倾斜速度大于规定阈值时，使连杆制动器62动作。另外，控制ECU20具有作为倾斜许可机构的恢复许可开关32，当乘客15许可连杆制动器62的解除时，解除连杆制动器62。还有，当不能够产生让车体倾斜的连杆马达61的转矩时，进行制动控制。此时，将搭乘部14成为水平的角度作为目标倾斜角。

这样，即使在伴随连杆马达61的异常、车体在大幅倾斜状态下停止且被固定的情况下，也能够使车体的姿态自动恢复到适当的状态。所以能够消除车体倾斜给乘客15带来的不快感和不安感、以及操纵性的低下，能够提供安全舒适的倒立型车辆10。

接着，说明本发明的第4实施方式。另外，对于与第1至第3实施方式相同的结构，采用相同符号，故省略其说明。还有，对于与上述第1至第3实施方式相同的动作和相同的效果，省略其说明。

图12是表示本发明的第4实施方式的车辆系统的结构的框图。

本实施方式中，进行制动控制处理，而不使用车体倾斜状态的测定值。

在根据连杆机构60的旋转角的测定值求得车体倾斜角时，有可能会由于连杆马达61的故障状态，不能同时施加转矩和获取车体倾斜角。例如，当采用连杆马达61的电流控制所需的位相角获取与连杆机构60的旋转角获取中共同的传感器时，如果该传感器发生故障，则不能同时进行转矩控制和倾斜角获取。为了应对这种故障，需要准备其它的故障安全机构，从而难以实现廉价的车辆10。

此时，本实施方式中，限制连杆制动器62的解除持续时间。具体来说，具有周期信号获取机构，仅限于周期信号输出时，许可连杆制动器62的解除。还有，基于作用转矩的方向和异常将要发生之前的车体倾斜角，对连杆制动器62的状态进行控制。具体来说，当作用转矩的值与异常将要发生之前的车体倾斜角的值的乘积为负时，解除连杆制动器62。此时，在推定作用转矩时，采用异常将要发生之前的车体倾斜角的值。另外，具有基准倾斜角检测机构，当车体到达基准倾斜角时，禁止连杆制动器62的解除。

这样，即使不能同时进行连杆机构60的转矩施加和倾斜状态获取，也能够进行制动控制处理，从而能够提供更加安全廉价的倒立型车辆10。

如图12所示，本实施方式中，控制ECU20具有作为基准倾斜角检测机构的基准倾斜角检测传感器66。该基准倾斜角检测传感器66检测出车体到达基准倾斜角时，向主控制ECU21发送到达信号。

在本实施方式中，作为基准倾斜角检测传感器66，采用光检测型的接近传感器。具体来说，在包含车体的倾斜部上具有遮挡板，在相当于固定部的基准倾斜角的位置处具有发光部和受光部，如果遮挡板遮挡来自发光部的光，使得受光部不能受光时，则向主控制ECU21发送到达信号。

另外，对于其它的结构，与上述第3实施方式一样，故省略说明。

接着，详细说明本实施方式的车辆10的动作。首先，说明制动控制处理。

图13是表示本发明的第4实施方式的制动控制处理的动作的流程图。

在本实施方式中，在制动控制处理中，主控制ECU21首先从传感器获取各状态量(步骤S14-11)。具体来说，从驱动轮传感器51获取驱动轮旋转角或旋转角速度。

接着，主控制ECU21预测作用转矩(步骤S14-12)。此时，主控制ECU21根据各状态量，利用下面的公式，获取作用在车体的作用转矩(车体作用转矩)M₁。

[公式24]

M₁＝m₁gl₁sinφ_1，init+m₁α_Ll₁cosφ_1，init

Φ_1，init是马达异常将要发生之前的车体倾斜角的值。

表示作用转矩M₁的上述公式的各项相当于如下的作用。

第1项：车体倾斜引起的重力的作用。

第2项：车辆10转弯引起的离心力的作用。

另外，上述公式中的各驱动轮旋转角速度的值是对驱动轮旋转角的测定值进行1阶时间微分(差分)的值。

这样，基于马达异常将要发生之前的车体倾斜角，考虑该车体倾斜角的影响。具体来说，利用最后获取的车体倾斜角的测定值，考虑车体倾斜引起的重力的影响。通过采用实质上马达异常发生后的相当于最大车体倾斜角的异常将要发生之前的值，能够确实防止过小推定实际的车体倾斜角即重力转矩、以及作为错误推定的结果在制动器解除时车体发生更大倾斜。所以，即使在不能获取车体倾斜状态的情况下，也能够可靠地将车体引导到适当的倾斜状态。

接着，主控制ECU21进行倾斜方向判定，判定方向是否OK(步骤S14-13)。即，判定作用转矩是否是朝着基准倾斜角的方向。判定条件、即判定是适当的方向的条件，利用下面的公式表示。

[公式25]

$({\mathrm{\&phi;}}_{1,\mathrm{init}}-{\mathrm{\&phi;}}_1^{*})M_1<-B$

目标倾斜角还有，B为方向判定用阈值(规定值)。

在本实施方式的倾斜方向判定中，判定作用在车体上的转矩是否是使车体朝着目标倾斜角的方向作用。具体来说，当相当于车体的目标倾斜角的值为零时，如果马达异常将要发生之前的车体倾斜角与所推定的作用转矩的乘积小于规定的负值，则判定为适当的方向。这样，对于马达异常将要发生之前的车体倾斜角，利用其正负判定应该倾斜车体的方向，从而即使在马达异常发生后车体倾斜角不清楚的情况下，也能够朝着目标倾斜角移动车体，能够在某种程度上将马达异常产生时的车体姿态恢复到某种程度的适当的状态。

另外，在本实施方式中，在相当于目标倾斜角的位置处，具有1个基准倾斜角检测传感器66，但也可以具有多个基准倾斜角检测传感器66，将各安装位置作为候选目标倾斜角，根据路面坡度和转弯行驶目标，从中进行选择。这样，能够将车体倾斜状态引导到所选择的目标倾斜角。

作为倾斜方向判定的结果，如果判定为作用转矩作用于基准倾斜角的方向，方向是OK的情况下，主控制ECU21进行周期信号许可判定，判定时刻是否是OK(步骤S14-14)。另外，当判定方向不是OK时，使连杆制动器62动作(步骤S14-18)，然后结束制动控制处理。

在周期信号许可判定中，判定是否是许可解除连杆制动器62的时刻。判定条件、即解除连杆制动器62的条件，利用下面的公式表示。

[公式26]

n(T_H+T_L)≤t≤n(T_H+T_L)+T_H  (n＝0，1，2，…)

另外，t为时刻，T_H是解除许可时间(规定值)，T_L为解除禁止时间(规定值)。

在周期信号许可判定(解除持续时间限制)中，利用时刻，禁止解除连杆制动器62。具体来说，周期重复地许可和禁止连杆制动器62的解除。即，重复地按照规定的解除许可时间，许可解除之后，再按照规定的解除禁止时间，禁止解除。这样，通过在规定的解除许可时间内，限制连杆制动器62的解除的持续时间，即使在不能获取车体倾斜状态的情况下，也能够可靠地防止车体的倾斜角速度过分上升。

另外，在本实施方式中，与其它的解除许可条件无关，进行周期的连杆制动器62的强制动作，但也可以适应其它的条件。例如，也可以将在倾斜判定中开始许可连杆制动器62的解除时间点的时间作为时刻，进行周期信号许可判定。这样，能够更有效快速地将车体引导到目标倾斜角。

作为周期信号许可判定的结果，在判定为许可连杆制动器62的解除，时刻为OK时，主控制ECU21进行乘客许可判定，判定许可是否是OK(步骤S14-15)。另外，当判定为时刻不是OK时，使连杆制动器62动作(步骤S14-18)，然后结束制动控制处理。

在乘客许可判定中，判定乘客15是否许可连杆制动器62的解除。主控制ECU21利用许可信号接收的有无来判定恢复许可开关32的操作状态，当接收到许可信号时，判定为乘客15许可。这样，能够防止伴随连杆制动器62的解除的车体的意外倾斜给乘客15带来不安感，同时使乘客15认识到连杆马达61处于异常状态。

作为乘客许可判定的结果，在判定为乘客15许可连杆制动器62的解除，许可为OK时，主控制ECU21进行基准倾斜角到达判定，判定是否是未到达(步骤S14-16)。另外，当判定为许可不是OK时，使连杆制动器62动作(步骤S14-18)，然后结束制动控制处理。

在基准倾斜角到达判定中，判定车体是否已经到达了基准倾斜角。此时，主控制ECU21利用到达信号接收的有无，判定车体是否到达了基准倾斜角，如果接收到了到达信号，则判定为车体已经到达了基准倾斜角。这样，即使不能获取车体倾斜角的测定值，也能够将车体固定在适当的倾斜角。

另外，在本实施方式中，作为一个点，赋予作为使车体倾斜的目标的倾斜角，但也可以作为某种程度的范围赋予目标倾斜角。例如，在相当于离开车体基准倾斜角规定值的不同角度的2点处，分别设置基准倾斜角检测传感器66，当从一方的基准倾斜角检测传感器66检测到了到达信号的时刻，判断为车体倾斜角处于许可范围内，从而禁止之后的制动器解除。

作为基准倾斜角到达判定的结果，如果车体尚未到达基准倾斜角，判定是未到达时，主控制ECU21解除连杆制动器62(步骤S14-17)，结束制动控制处理。另外，在判定是到达时，使连杆制动器62动作(步骤S14-18)，然后结束制动控制处理。

在制动控制处理中，只限于4个条件都为适当时，才解除连杆制动器62。具体来说，从主控制ECU21向连杆制动器62输入动作电压。

这样，在本实施方式中，进行制动控制处理而不采用车体倾斜状态的测定值。具体来说，只限于周期信号输出时，才许可解除连杆制动器62。还有，如果作用转矩的值与异常将要发生之前的车体倾斜角的值的乘积为负时，解除连杆制动器62。另外，当车体到达基准倾斜角时，禁止解除连杆制动器62。

因此，即使不能同时进行连杆机构60的转矩施加和倾斜状态获取这两者，也能够进行制动控制处理，能够提供更安全且廉价的倒立型车辆10。

接着，说明本发明的第5实施方式。另外，对于与第1至第4实施方式相同的结构，采用相同符号，故省略其说明。还有，对于与上述第1至第4实施方式相同的动作和相同的效果，省略其说明。

图14是表示本发明的第5实施方式的车辆的倾斜状态的图。图15是表示本发明的第5实施方式的车辆系统的结构的框图。另外，在图14中，(a)表示转弯行驶，(b)表示制动器动作，(c)表示制动器解除，(d)表示状态恢复。

在本实施方式中，说明车辆10具有3轮以上的车轮的情况。即，例如，上述车辆10为前轮1个轮后轮2个轮的3轮车，前轮2个轮后轮1个轮的3轮车，前轮2个轮后轮2个轮的4轮车，只要具有3个以上的车轮，可以是任意种类。

这里，为了方便说明，对上述车辆10具有设置在车体前方、作为转向轮发挥作用的1个前轮，和设置在车体后方、作为驱动轮发挥作用的左右2个后轮的3轮车的例子进行说明。此时，车辆10与上述第1和第2实施方式一样，利用连杆机构60改变左右后轮的外倾角，并且使包括搭乘部14和主体部11的车体向转弯内轮侧倾斜，从而能够提高转弯性能和确保未图示的乘客15的舒适性。即、上述车辆10还能够使车体向横方向(左右方向)倾斜。另外，不进行倒立摆姿态控制的姿态控制。即，不进行车体的前后方向的姿态控制。

另外，本实施方式的车辆10的输入装置30如图所示，不具有操纵杆31，作为替代，作为操纵装置具有转向盘33、节气门操作把手34和制动杆35。

上述转向盘33是一般的摩托车、自行车等中使用的棒状部件，与前轮直接连接。与一般的摩托车、自行车等的情况一样，作为转向轮的前轮根据乘客15操作转向盘33而改变转向角，这样，改变车辆10的行驶方向。

还有，上述节气门操作把手34是与一般的摩托车等中使用的节气门操作把手一样的部件，能够旋转地安装在棒状的转向盘33的一端，是根据其旋转角度、即节气门开度，输入使车辆10加速这样的行驶指令的装置。

另外，上述制动杆35是与一般的摩托车、自行车等中使用的制动杆一样的部件，能够摇动地安装在棒状的转向盘33的一端，是根据其操作角度、即制动操作量，输入使车辆10减速这样的行驶指令的装置。

还有，车体控制系统40具有横加速度传感器43。该横加速度传感器43由一般的加速度传感器、陀螺传感器等构成，检测车辆10的横加速度。

另外，对于其它结构，与上述第3实施方式一样，故省略说明。

由于利用上述控制ECU20进行姿态控制，所以车辆10在转弯行驶时，如图14(a)所示，在车体向转弯圆内侧倾斜的状态下进行转弯。如果在转弯行驶中连杆马达61出现异常，即发生致动器异常，则使连杆制动器62进行动作。即，如图14(b)所示，在转弯结束后，也保持车体倾斜状态。接着，如果满足规定的条件，则进行制动器解除，在再次进行转弯行驶中解除连杆制动器62，许可车体向转弯圆外侧倾斜。然后，如图14(c)所示，利用离心力的作用，抬起车体。接着，如图14(d)所示，连杆机构60旋转，车体恢复到直立状态。在该状态、即恢复状态下，再次使连杆制动器62动作，固定连杆机构60。

接着，详细说明本实施方式的车辆10的动作。在此，省略对行驶及姿态控制处理的概要的说明，首先说明制动控制处理。

在本实施方式，利用横加速度传感器43获取车辆左右加速度α_L。还有，当车体控制系统40具有横摆率传感器时，也可以利用下面公式获取车辆左右加速度α_L。这是因为在本实施方式中，车辆10为3轮车，如果象上述第3实施方式那样，基于左右轮的旋转差来计算出车辆左右加速度α_L，则不能得到正确的值。

α_L＝v_ω

这里，v为左右轮平均车速[m/s]，ω为横摆率[rad/s]，是横摆率传感器的输出。

另外，根据前轮的转向角，利用下面的公式，获取横摆率ω。

ω＝v·tanθ/L

这里，θ为转向角，L为车辆10的轴距[m]。

另外，对于制动控制处理中的其它结构的说明，因与上述第3实施方式一样故省略说明。

这样，在本实施方式中，即使在具有3轮以上的车轮的车辆10的情况下，由于消除了车体倾斜给乘客15带来的不快感和不安感、以及操纵性的低下，因此也能够提供安全舒适的车辆10。

接着，说明本发明的第6实施方式。另外，对于与第1至第5实施方式相同的结构，采用相同符号，故省略其说明。还有，对于与上述第1至第5实施方式相同的动作和相同的效果，省略其说明。

图16是表示本发明的第6实施方式的车辆系统的结构的框图。

本实施方式中，控制ECU20具有作为基准倾斜角检测机构的基准倾斜角检测传感器66。该基准倾斜角检测传感器66若检测出车体到达基准倾斜角，则向主控制ECU21发送到达信号。

另外，对于其它的结构，与上述第5实施方式一样，故省略说明。

此时，本实施方式中，限制连杆制动器62的解除持续时间。具体来说，具有周期信号获取机构，仅限于周期信号输出时，许可连杆制动器62的解除。还有，基于作用转矩的方向和异常将要发生之前的车体倾斜角，对连杆制动器62的状态进行控制。具体来说，当作用转矩的值与异常将要发生之前的车体倾斜角的值的乘积为负时，解除连杆制动器62。此时，在推定作用转矩中，采用异常将要发生之前的车体倾斜角的值。另外，当车体到达基准倾斜角时，禁止连杆制动器62的解除。

另外，对于制动控制处理的动作，与上述第4实施方式一样，故省略说明。

这样，在本实施方式中，即使不能同时进行连杆机构60的转矩施加和倾斜状态获取这两者，也能够进行制动控制处理，能够提供更加安全廉价的倒立型车辆10。

另外，本发明的第3至第6实施方式中，作为解决以往技术问题点的手段，能够提出如下的技术。

一种车辆，具有能够旋转地安装在车体上的驱动轮、使上述车体向左右倾斜的车体左右倾斜机构、固定该车体左右倾斜机构的倾斜机构制动器、和对施加于上述驱动轮的驱动转矩和/或上述车体的左右倾斜进行控制从而对上述车体的姿态进行控制的车辆控制装置，该车辆控制装置具有预测解除上述倾斜机构制动器时的车体的左右倾斜方向的倾斜方向预测机构，上述倾斜方向预测机构在预测到上述车体向靠近目标倾斜角的方向倾斜时，解除上述倾斜机构制动器。

根据该结构，通过使车体的姿态自动恢复到适当的状态，能够消除车体倾斜给乘客带来的不快感和不安感、以及操纵性的下降。

在其它车辆中，另外，上述倾斜方向预测机构利用上述车体的左右倾斜角速度以及使上述车体左右倾斜而发生作用的作用转矩的推定值，预测上述左右倾斜方向。

还有，在其它车辆中，另外，上述倾斜方向预测机构推定上述作用转矩作用了规定时间后的左右倾斜角速度，并预测上述左右倾斜方向。

根据该结构，能够正确地预测车体的左右倾斜方向。

还有，在其它车辆中，另外，上述倾斜方向预测机构利用车体的左右倾斜角和横加速度，推定上述作用转矩。

根据该结构，即使不测定作用在车体上的转矩的大小，也能够预测车体的左右倾斜方向。

还有，在其它车辆中，另外，上述车辆控制装置当上述车体的左右倾斜角速度大于规定的阈值时，使上述倾斜机构制动器动作。

还有，在其它车辆中，另外，还具有获取以规定周期断续地发送的周期信号的周期信号获取机构，上述车辆控制装置当上述周期信号获取机构不能获取上述周期信号时，禁止解除上述倾斜机构制动器。

根据该结构，能够减轻车体快速向左右倾斜时给乘客带来的不安感、以及从高速倾斜进行紧急停止时的冲击。

还有，在其它车辆中，另外，上述车辆控制装置具有倾斜许可机构，乘客操作上述倾斜许可机构，当许可解除倾斜机构制动器时，解除上述倾斜机构制动器。

根据该结构，能够防止车体的意外倾斜给乘客带来不安感，

还有，在其它车辆中，另外，上述车辆控制装置在使上述车体左右倾斜机构动作的倾斜用致动器不能产生转矩时，对上述倾斜机构制动器进行控制。

根据该结构，即使致动器出现异常，也能够使车体的姿态自动恢复到适当的状态。

另外，本发明并不局限于上述实施方式，能够基于本发明的精神进行各种变形，不能从本发明的范围内排除这些变形。

产业上的可利用性

该发明能够适用于车辆。

附图符号说明：

10车辆，12驱动轮，20控制ECU，60连杆机构，62连杆制动器。

Claims (11)

1.一种车辆，其特征在于，具有：

驱动轮，其能够旋转地安装在车体上；

车体倾斜连杆机构，其使上述车体向左右倾斜；

连杆制动器，其固定该车体倾斜连杆机构；以及

车辆控制装置，其对施加于各个上述驱动轮的驱动转矩和施加于上述车体倾斜连杆机构的连杆转矩进行控制从而对上述车体的姿态进行控制，

该车辆控制装置将上述连杆制动器固定上述车体倾斜连杆机构时的车辆左右加速度的限制值减少为，小于没有固定上述车体倾斜连杆机构时的车辆左右加速度的限制值的值，

上述车辆控制装置根据上述车体倾斜连杆机构的固定角度，确定上述限制值的减少量，

上述车辆控制装置将从车体倾斜可动区域的右端至固定位置的角度作为右方加速度限制值的减少量，将从车体倾斜可动区域的左端至固定位置的角度作为左方加速度限制值的减少量。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于：

上述车辆控制装置减少针对车辆左右加速度的目标值设定的限制值。

3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于：

上述车辆控制装置根据右方加速度限制值和左方加速度限制值中的一方的值，进一步减少另一方的值。

4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于：

上述车辆控制装置对右方加速度限制值和左方加速度限制值进行比较，使较大一方的加速度限制值减少到较小一方的加速度限制值。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的车辆，其特征在于：

上述车辆控制装置根据车辆左右加速度的限制值，减少平均驱动轮旋转角速度限制值。

6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于：

上述车辆控制装置对上述车体倾斜连杆机构被固定时的平均驱动轮旋转角速度限制值进行校正，以使上述车体倾斜连杆机构被固定时的最高速度下的最小转弯半径是上述车体倾斜连杆机构没有被固定时的最高速度下的最小转弯半径以下。

7.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于：

上述车辆控制装置根据左右路面坡度，减少车辆左右加速度的限制值。

8.一种车辆，其特征在于，具有：

驱动轮，其能够旋转地安装在车体上；

车体倾斜连杆机构，其使上述车体向左右倾斜；

连杆制动器，其固定该车体倾斜连杆机构；以及

车辆控制装置，其对施加于各个上述驱动轮的驱动转矩和施加于上述车体倾斜连杆机构的连杆转矩进行控制从而对上述车体的姿态进行控制，

该车辆控制装置将上述连杆制动器固定上述车体倾斜连杆机构时的车辆左右加速度的限制值减少为，小于没有固定上述车体倾斜连杆机构时的车辆左右加速度的限制值的值，

上述车辆控制装置根据左右路面坡度，减少车辆左右加速度的限制值，

上述车辆控制装置在水平面上的上述车体的倾斜方向与上述左右路面坡度的下坡方向一样时，减少车辆左方加速度和车辆右方加速度的限制值，在上述水平面上的上述车体的倾斜方向与上述左右路面坡度的上坡方向一样时，固定车辆左方加速度和车辆右方加速度的限制值。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于：

上述车辆控制装置对左右的驱动轮赋予与所限制的车辆左右加速度的目标值相对应的驱动转矩差。

10.根据权利要求8或9所述的车辆，其特征在于：

在上述车体倾斜连杆机构被固定时，上述车体向左右的某一方倾斜。

11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于：

上述车辆控制装置利用上述限制的车辆左右加速度、以及上述车体的左右倾斜状态，推定接地载荷移动率，根据该接地载荷移动率的推定值，对上述左右驱动轮赋予驱动转矩差，所述接地载荷移动率是从上述左右的驱动轮的接地点的中点至上述左右的驱动轮的接地载荷的作用中心为止的距离除以从上述中点至上述驱动轮的接地点为止的距离而得到的值。

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