CN103687782A - 车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆。该车辆能够维持车体的稳定，能够提高转弯性能，乘员不会感觉不协调，乘坐舒适，能够实现稳定的行驶状态。因此，该车辆具有，具备相互连结的转向部以及主体部的车体、使车体转向的能够转向的转向轮、不能够转向的非转向轮、输入转向指令信息的转向装置、使转向部或者主体部向转弯方向倾斜的倾斜用致动器装置、基于从转向装置输入的转向指令信息使转向轮的转向角变化的转向用致动器装置、控制倾斜用致动器装置以及转向用致动器装置的控制装置，控制装置以使车体的重心在转向初期向转向指令信息所包含的转向方向移动的方式进行控制，产生朝向转弯方向内侧的加速度。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及至少具有左右一对车轮的车辆。
背景技术
近年来，鉴于能源的枯竭问题，强烈要求车辆的省油耗化。另一方面，由于车辆的低价格化等，车辆的持有者增多，有1人持有1台车辆的趋势。因此，例如有仅驾驶员1人驾驶4人乘坐的车辆，从而造成能源被不必要地消耗的问题。作为基于车辆的小型化的省油耗化，可以说将车辆构成为1人乘坐的三轮车或者四轮车的方式是最高效的。
但是，存在车辆的稳定性根据行驶状态而降低的情况。因此，提出有通过使车体向横向倾斜，来提高转弯时的车辆的稳定性的技术（例如参照专利文献1。）。
专利文献1：日本特开2008－155671号公报
但是，在上述现有的车辆中，虽然能够使车体向转弯方向内侧倾斜来提高转弯性能，但是由于朝向转弯方向外侧作用的离心力的影响，在轮距窄的情况下、重心位置高的情况下、转向速度快的情况下，存在车辆的稳定性容易降低，乘员感到不舒服、抱有不安的情况。
发明内容
本发明解决上述现有的车辆的问题点，目的在于提供如下安全性高的车辆，即，进行控制使得在转向操作的初期即转向初期使车体的重心向转向指令信息所包含的转向方向移动，从而产生朝向转弯方向内侧的加速度，由此即便在轮距窄的情况下、重心位置高的情况下、转向速度快的情况下，也能够使车体顺利地向转弯方向内侧倾斜，所以能够维持车体的稳定，另外，能够提高转弯性能，并且乘员不会感到不协调，乘坐舒适，能够实现稳定的行驶状态。
因此，在本发明的车辆中，具有：车体，其具备相互连结的转向部以及主体部；能够转向的转向轮，其是以能够旋转的方式安装于上述转向部的车轮，且使上述车体转向；不能转向的非转向轮，其是以能够旋转的方式安装于上述主体部的车轮；转向装置，其输入转向指令信息；倾斜用致动器装置，其使上述转向部或者主体部向转弯方向倾斜；转向用致动器装置，其基于从上述转向装置输入的转向指令信息使上述转向轮的转向角变化；控制装置，其控制上述倾斜用致动器装置以及转向用致动器装置，该控制装置以使车体的重心在转向初期向上述转向指令信息所包含的转向方向移动的方式进行控制，产生朝向转弯方向内侧的加速度。
根据技术方案1的结构，能够在转向初期，使车体的重心向转弯方向内侧移动，能够使车体顺利地向转弯方向内侧倾斜，所以，不以操纵性、危险规避性能为代价，就能够维持车体的稳定性。
根据技术方案2的结构，在转向初期仅通过使转向轮的转向角向与转向指令信息所包含的转向方向相反的方向变化，能够使车体的重心朝向转弯方向内侧移动。因此，不使构造复杂化，就能够在转向初期使车体顺利地向转弯方向内侧倾斜。
根据技术方案3～5的结构，能够使转向轮的转向角仅在转向初期向与转向指令信息所包含的转向方向相反的方向变化，能够使转向轮的转向角在转向操作的终期即转向终期，不向与转向指令信息所包含的转向方向相反的方向变化。因此，能够维持车体的稳定性。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的车辆的结构的右视图。
图2是表示本发明的第一实施方式的车辆的联杆机构的结构的图。
图3是表示本发明的第一实施方式的车辆的结构的后视图。
图4是表示本发明的第一实施方式的车体倾斜控制系统的结构的框图。
图5是本发明的第一实施方式的控制系统的框图。
图6是表示用于说明本发明的第一实施方式的转弯行驶时的车体的倾斜动作的力学模型的图。
图7是表示本发明的第一实施方式的横向加速度运算处理的动作的流程图。
图8是表示本发明的第一实施方式的联杆角速度推断处理的动作的流程图。
图9是表示本发明的第一实施方式的横摆率的微分处理的子流程的流程图。
图10是表示本发明的第一实施方式的滤波处理的子流程的流程图。
图11是表示本发明的第一实施方式的倾斜控制处理的动作的流程图。
图12是表示本发明的第一实施方式的转向控制处理的动作的流程图。
图13是表示本发明的第一实施方式的联杆马达控制处理的动作的流程图。
图14是本发明的第二实施方式的控制系统的框图。
图15是表示本发明的第二实施方式的转向控制处理的动作的流程图。
图16是本发明的第3实施方式的控制系统的框图。
图17是表示本发明的第3实施方式的传递函数的输入和输出的关系的图。
图18是表示本发明的第3实施方式的转向控制处理的动作的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的第一实施方式的车辆的结构的右视图，图2是表示本发明的第一实施方式的车辆的联杆机构的结构的图，图3是表示本发明的第一实施方式的车辆的结构的后视图。此外，在图3中，图3（a）是表示车体直立的状态的图，图3（b）是表示车体倾斜的状态的图。
在图中，10是本实施方式的车辆，其具有：作为车体的驱动部的主体部20；供乘员搭乘且进行转向操作的作为转向部的搭乘部11；作为可转向的转向轮的车轮12F，其是被配设在车体的前方的宽度方向的中心的前轮；作为不可转向的非转向轮的左侧的车轮12L以及右侧的车轮12R，它们是作为后轮被配设在后方的驱动轮。并且，作为用于使车体左右倾斜即偏斜的偏斜机构，即车体倾斜机构，上述车辆10具有：支承左右的车轮12L以及12R的联杆机构30；作为用于使该联杆机构30动作的致动器亦即倾斜用致动器装置的联杆马达25。此外，上述车辆10可以是前轮是左右二轮且后轮是一轮的三轮车，还可以是前轮以及后轮是左右二轮的四轮车，但在本实施方式中，如图所示，对前轮是一轮且后轮是左右二轮的三轮车的情况进行说明。另外，转向轮也可以作为驱动轮发挥功能，但在本实施方式中，对转向轮不作为驱动轮发挥功能的情况进行说明。
在转弯时，通过使左右的车轮12L以及12R相对于路面18的角度即外倾角变化，且使包括搭乘部11以及主体部20的车体向转弯内轮侧倾斜，能够实现转弯性能的提高和确保乘员的舒适性。即，上述车辆10能够使车体也向横向（左右方向）倾斜。此外，在图2以及图3（a）所示的例子中，左右的车轮12L以及12R相对于路面18垂直，即，外倾角为0度。另外，在图3（b）所示的例子中，左右的车轮12L以及12R相对于路面18向右方倾斜，即，赋予了外倾角。
上述联杆机构30具有：左侧的纵联杆单元33L，其支承左侧的车轮12L以及由赋予该车轮12L驱动力的电动马达等构成的左侧的旋转驱动装置51L；右侧的纵联杆单元33R，其支承右侧的车轮12R以及由赋予该车轮12R驱动力的电动马达等构成的右侧的旋转驱动装置51R；上侧的横联杆单元31U，其连结左右的纵联杆单元33L以及33R的上端彼此；下侧的横联杆单元31D，其连结左右的纵联杆单元33L以及33R的下端彼此；中央纵部件21，其上端被固定于主体部20，且沿上下延伸。并且，左右的纵联杆单元33L以及33R和上下的横联杆单元31U以及31D以能够旋转的方式连结。并且，上下的横联杆单元31U以及31D在其中央部以能够旋转的方式与中央纵部件21连结。此外，在统一说明左右的车轮12L以及12R、左右的旋转驱动装置51L以及51R、左右的纵联杆单元33L以及33R、以及上下的横联杆单元31U以及31D的情况下，以车轮12、旋转驱动装置51、纵联杆单元33以及横联杆单元31进行说明。
而且，作为驱动用致动器装置的上述旋转驱动装置51是所谓的轮毂马达，作为定子的主体被固定于纵联杆单元33，以能够旋转的方式安装于上述主体的作为转子的旋转轴与车轮12的轴连接，通过上述旋转轴的旋转，使车轮12旋转。此外，上述旋转驱动装置51也可以是轮毂马达以外的种类的马达。
另外，上述联杆马达25是包括电动马达等的旋转式的电动致动器，且具备作为定子的圆筒状的主体、以能够旋转的方式安装于该主体的作为转子的旋转轴，上述主体经由安装法兰盘22被固定于主体部20，上述旋转轴被固定于联杆机构30的上侧的横联杆单元31U。此外，联杆马达25的旋转轴作为使主体部20倾斜的倾斜轴发挥功能，与中央纵部件21和上侧的横联杆单元31U的连结部分的旋转轴同轴。而且，若驱动联杆马达25使旋转轴相对于主体旋转，则上侧的横联杆单元31U相对于主体部20以及固定于该主体部20的中央纵部件21转动，联杆机构30动作，即屈伸。由此，能够使主体部20倾斜。此外，也可以将联杆马达25的旋转轴固定于主体部20以及中央纵部件21，将其主体固定于上侧的横联杆单元31U。
另外，联杆马达25具备用于检测联杆机构30的联杆角的变化的联杆角传感器25a。该联杆角传感器25a是在联杆马达25中用于检测旋转轴相对于主体的旋转角的旋转角传感器，例如，由旋转变压器、编码器等构成。如上所述，若驱动联杆马达25使旋转轴相对于主体旋转，则上侧的横联杆单元31U相对于主体部20以及固定于该主体部20的中央纵部件21转动，所以能够通过检测旋转轴相对于主体的旋转角来检测上侧的横联杆单元31U相对于中央纵部件21的角度的变化，即联杆角的变化。
此外，联杆马达25具备未图示的锁止机构，该锁止机构将旋转轴以不能够相对于主体旋转的方式固定。优选该锁止机构是机械机构，且在将旋转轴以不能够相对于主体旋转的方式固定的期间不消耗电力。通过上述锁止机构，能够将旋转轴以不能够相对于主体以规定的角度旋转的方式固定。
上述搭乘部11经由未图示的连结部与主体部20的前端连结。该连结部也可以具有将搭乘部11和主体部20以能够在规定方向上产生相对位移的方式进行连结的功能。
另外，上述搭乘部11具备座席11a、放脚板11b以及挡风部11c。上述座席11a是在车辆10的行驶中供乘员乘坐的部位。另外，上述放脚板11b是用于支承乘员的脚部的部位，被配设在座席11a的前方侧（图1中的右侧）下方。
并且，在搭乘部11的后方或下方或者主体部20配设有未图示的电池装置。该电池装置是旋转驱动装置51以及联杆马达25的能量供给源。另外，在搭乘部11的后方或下方或者主体部20收纳有未图示的控制装置、逆变器装置、各种传感器等。
而且，在座席11a的前方配设有操纵装置41。在该操纵装置41配设有乘员操作来输入转向方向、转向角等转向指令信息的作为转向装置的把手41a、速度表等仪表、指示器、开关等操纵所必需的部件。乘员操作上述把手41a以及其他部件，指示车辆10的行驶状态（例如行进方向、行驶速度、转弯方向、转弯半径等）。此外，作为上述转向装置，也可以替换把手41a而使用其他装置，例如，也可以使用转向盘、滚轮按钮，触摸面板、按压按钮等装置。
此外，车轮12F经由作为悬架装置（suspension system）的一部分的前轮前叉17与搭乘部11连接。上述悬架装置例如是与在一般的摩托车、自行车等中使用的前轮用的悬架装置相同的装置，上述前轮前叉17例如是内置了弹簧的伸缩式的前叉。而且，与一般的摩托车、自行车等的情况相同，作为转向轮的车轮12F根据乘员对把手41a的操作使转向角变化，由此，车辆10的行进方向变化。
具体而言，上述把手41a与未图示的转向轴部件的上端连接，该转向轴部件的上端以能够相对于搭乘部11所具备的未图示的机架部件旋转的方式安装于其上。上述转向轴部件在以上端与下端相比位于后方的方式倾斜的状态下，安装在上述机架部件上。而且，上述转向轴部件的上端相对于机架部件的旋转角，即乘员操作把手41a而输入的作为转向角指令值的手柄角是由作为输入转向角检测单元的手柄角传感器62检测的。该手柄角传感器62例如由编码器等构成。
另外，在上述转向轴部件的上端和下端之间配设有作为转向用致动器装置的转向马达65，该转向马达65基于由上述手柄角传感器62检测出的手柄角，使上述转向轴部件的下端旋转。此外，该转向轴部件的下端以能够相对于上述机架部件旋转的方式安装于其上，并且，与前轮前叉17的上端连接。而且，上述转向轴部件的下端相对于上述机架部件的旋转角，即，转向马达65输出，并经由前轮前叉17传递给车轮12F的转向角是由作为输出转向角检测单元的转向角传感器63检测的。该转向角传感器63例如是在转向马达65中用于检测旋转轴相对于主体的旋转角的旋转角传感器，由旋转变压器、编码器等构成。此外，作为前轮的车轮12F的车轴和作为后轮的左右的车轮12L以及12R的车轴的距离即轴距是LH。
并且，在支承车轮12F的车轴的前轮前叉17的下端配设有用于检测车辆10的行驶速度亦即车速的作为车速检测单元的车速传感器54。该车速传感器54是基于车轮12F的旋转速度来检测车速的传感器，例如由编码器等构成。
在本实施方式中，车辆10具有横向加速度传感器44。该横向加速度传感器44是由一般的加速度传感器、陀螺传感器等构成的传感器，且该横向加速度传感器44用于检测车辆10的横向加速度，即车体的作为宽度方向的横向（图3中的左右方向）的加速度。
车辆10在转弯时使车体向转弯内侧倾斜而稳定，所以，通过使车体倾斜，使得成为转弯时向转弯外侧的离心力和重力相互平衡的角度的方式控制车辆。通过进行这样的控制，例如，即便路面18向与行进方向垂直的方向（相对于行进方向的左右方向）倾斜，也能够总是使车体保持水平。由此，由车体以及乘员看来，重力总是垂直向下，不协调感减少，另外，车辆10的稳定性提高。
因此，在本实施方式中，为了检测倾斜的车体的横向的加速度，将横向加速度传感器44安装于车体，以使得横向加速度传感器44的输出为零的方式进行反馈控制。由此，能够使车体倾斜至转弯时作用的离心力和重力相互平衡的倾斜角。另外，即便在路面18向与行进方向垂直的方向倾斜的情况下，也能够以成为用于使车体铅垂的倾斜角的方式进行控制。此外，将上述横向加速度传感器44配设成位于车体的宽度方向的中心，即位于车体的纵向轴线上。
但是，若横向加速度传感器44为一个，则存在也检测出非必要加速度分量的情况。例如，存在在车辆10的行驶中，仅左右的车轮12L以及12R的其中一方落入路面18的坑洼的情况。该情况下，车体倾斜，所以横向加速度传感器44周向位移，检测周向的加速度。换句话说，检测了不直接源于离心力、重力的加速度分量，即检测了非必要加速度分量。
另外，车辆10例如包括像车轮12L以及12R的轮胎部分那样具备弹性，作为弹簧发挥功能的部分，另外，在各部件的连接部等包括不可避免的松动。因此，可以认为横向加速度传感器44是经由不可避免的松动、弹簧而安装于车体的，所以，作为非必要加速度分量，也检测了因松动、弹簧的位移而产生的加速度。
存在这样的非必要加速度分量使车体倾斜控制系统的控制性恶化的可能性。例如，若使车体倾斜控制系统的控制增益增大，则产生由非必要加速度分量引起的控制系统的振动、发散等，所以即便想要提高响应性，也不能够增大控制增益。
因此，在本实施方式中，配设多个横向加速度传感器44，且配设在相互不同的高度。在图1以及图3所示的例子中，配设第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b的两个横向加速度传感器44，且将第一横向加速度传感器44a和第二横向加速度传感器44b配设在相互不同的高度位置。通过适当地选择第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b的位置，能够有效地去除非必要加速度分量。
具体而言，如图3（a）所示，第一横向加速度传感器44a被配设在搭乘部11的背面，且距路面18的距离即高度为L1的位置。另外，第二横向加速度传感器44b被配设在搭乘部11的背面或者主体部20的上表面，且距路面18的距离即高度为L2的位置。此外，L1＞L2。而且，如图3（b）所示，若在转弯行驶时，使车体在向转弯内侧（在图中为右侧）倾斜的状态下转弯，则第一横向加速度传感器44a检测横向的加速度并输出检测值a1，第二横向加速度传感器44b检测横向的加速度并输出检测值a2。此外，严格来说，车体倾斜时的倾斜运动的中心，即侧倾中心位于比路面18稍靠下方的位置，但实际上认为是与路面18大致相等的位置。
优选将上述第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b均安装于刚性足够高的部件。另外，若L1和L2的差小，则检测值a1以及a2的差变小，所以优选L1和L2的差足够大，例如设为0.3〔m〕以上。并且，优选将上述第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b均配设于比联杆机构30靠上方的位置。另外，在车体被悬架等弹簧支承的情况下，优选将上述第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b均配设在所谓的“弹簧上”。另外，优选将上述第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b均配设在作为前轮的车轮12F的车轴和作为后轮的左右的车轮12L以及12R的车轴之间。另外，优选将上述第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b均尽量地配设在乘员的附近。另外，优选上述第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b均位于从上侧观察时沿行进方向延伸的车体的中心轴上，即不从行进方向偏移。
在本实施方式中，配设有用于检测车体的倾斜运动的角速度的横摇率传感器44c，以及作为用于检测车体的转弯运动的角速度即车体的偏航角速度的偏航角速度检测单元的横摆率传感器44d。具体而言，优选上述横摇率传感器44c以及横摆率传感器44d均位于从上侧观察时沿行进方向延伸的车体的中心轴上，即不从行进方向偏移，例如被配设在座席11a和放脚板11b之间。
此外，上述横摇率传感器44c是一般的横摇率传感器，例如，安装陀螺传感器，使得能够检测与路面18垂直的方向的面内的旋转角速度。另外，上述横摆率传感器44d是一般的横摆率传感器，例如，安装陀螺传感器，使得能够检测与路面18平行的面内的旋转角速度。此外，若是三维陀螺传感器，则能够发挥横摇率传感器44c以及横摆率传感器44d的功能。换句话说，横摇率传感器44c以及横摆率传感器44d可以分别独立地构成，也可以一体构成。
另外，本实施方式中的车辆10具有作为控制装置的一部分的车体倾斜控制系统。该车体倾斜控制系统是一种计算机系统，具备由ECU（Electronic Control Unit）等构成的倾斜控制装置以及转向控制装置。上述倾斜控制装置具备处理器等运算单元、磁盘、半导体存储器等存储单元、输入输出接口等，与联杆角传感器25a、第一横向加速度传感器44a、第二横向加速度传感器44b、横摇率传感器44c、横摆率传感器44d、车速传感器54以及联杆马达25连接。而且，上述倾斜控制装置输出用于使联杆马达25动作的转矩指令值。另外，上述转向控制装置具备处理器等运算单元、磁盘、半导体存储器等存储单元、输入输出接口等，与手柄角传感器62、转向角传感器63、车速传感器54以及转向马达65连接。而且，上述转向控制装置输出用于使转向马达65动作的控制脉冲。此外，上述倾斜控制装置和转向控制装置相互连接。另外，上述倾斜控制装置以及转向控制装置也未必需要独立构成，也可以一体构成。
上述倾斜控制装置在转弯行驶时进行反馈控制以及前馈控制，以使得车体的倾斜角度成为横向加速度传感器44检测的横向加速度的值为零的角度的方式使联杆马达25动作。换句话说，控制车体的倾斜角度，以使朝向转弯外侧的离心力和重力相互平衡，从而使该倾斜角度成为横向的加速度分量为零的角度。由此，对车体以及搭乘于搭乘部11的乘员作用与车体的纵向轴线平行的方向的力。因此，能够维持车体的稳定，另外，能够提高转弯性能。
另外，在受到了朝向倾斜方向的干扰时，提取车体的倾斜角度的变化中由干扰引起的部分，对于剩余的部分，以通常模式控制车体的倾斜角度，并且，对于提取出的部分，以干扰对应模式控制车体的倾斜角度。因此，即便在受到了干扰时，也能够维持车体的稳定。另外，乘员不会感到不协调，乘坐舒适性提高。
并且，在本实施方式中，以在转向初期使车体的重心向转向指令信息所包含的转向方向移动的方式进行控制，产生朝向转弯方向内侧的加速度。换句话说，在乘员刚开始把手41a的操作后，使车体的重心向通过把手41a的操作而输入的转向方向移动，由此产生朝向转弯方向内侧的加速度。此外，后述的转向控制部66通过在乘员刚开始把手41a的操作后，使作为转向轮的车轮12F的转向角向与通过把手41a的操作而输入的转向方向相反的方向变化，即通过执行逆转向操作，使车体的重心向通过把手41a的操作而输入的转向方向移动。
更具体而言，上述转向控制装置从手柄角的值减去与手柄角的加速度的值成正比的值来设定转向角的目标值。由此，作为转向轮的车轮12F的转向角在转向初期（乘员开始操作把手41a时，换句话说开始操纵手柄时）向与转向方向（操纵了手柄的方向）相反的方向变化。即，进行反向手柄操作或者逆转向操作。因此，在转向初期，开始向与乘员意图的转弯方向相反的转弯方向转弯，由该转弯产生的离心力作为使车体向乘员意图的转弯方向内侧倾斜的力发挥作用，所以通过将该力利用于车体倾斜控制，能够顺利地使车体向转弯方向内侧倾斜。换句话说，能够在转向初期使车体的重心向转弯方向内侧移动，所以能够顺利地使车体向转弯方向内侧倾斜。
若不进行这样的转向控制而进行车体倾斜控制，则例如在轮距（左右的车轮12L以及12R的接地点间的距离）窄的情况下、车辆10的重心位置高的情况下、转向速度（操纵手柄的速度）快的情况下，通过转弯产生的离心力作为使车体向转弯方向外侧倾斜的力发挥作用，所以不易使车体向转弯方向内侧倾斜，有时车辆10的稳定性降低。但是，若使作为转向轮的车轮12F的转向角的速度或者加速度降低，则能够抑制离心力，从而顺利地使车体向转弯方向内侧倾斜，所以能够维持车体的稳定性。但在该情况下，车辆10的运动性能降低，所以操纵性恶化，并且危险规避性能也降低。
与此相对，在本实施方式中，如上所述，在转向初期，与进行了所谓的逆转向操作的情况相同，车轮12F的转向角向与转向方向相反的方向变化。由此，能够使车体的重心在转向初期向转弯方向内侧移动，能够顺利地使车体向转弯方向内侧倾斜，所以，不以操纵性、危险规避性能为代价，就能够维持车体的稳定性。
接下来，对上述车体倾斜控制系统的结构进行说明。
图4是表示本发明的第一实施方式的车体倾斜控制系统的结构的框图。
在图中，46是作为倾斜控制装置的倾斜控制ECU，与联杆角传感器25a、第一横向加速度传感器44a、第二横向加速度传感器44b、横摇率传感器44c、横摆率传感器44d、车速传感器54以及联杆马达25连接。另外，上述倾斜控制ECU46具备横向加速度运算部48、联杆角速度推断部50、干扰运算部43、倾斜控制部47以及联杆马达控制部42。
另外，61是作为转向控制装置的转向控制ECU，与手柄角传感器62、转向角传感器63、车速传感器54以及转向马达65连接。并且，上述转向控制ECU61具备转向控制部66以及转向马达控制部67。
这里，上述横向加速度运算部48基于第一横向加速度传感器44a、以及第二横向加速度传感器44b检测出的横向加速度计算合成横向加速度。另外，上述联杆角速度推断部50基于横摆率传感器44d检测出的作为偏航角速度的横摆率、以及车速传感器54检测出的车速计算联杆角速度预测值。并且，上述干扰运算部43基于横摇率传感器44c检测出的作为车体的倾斜运动的角速度的横摇率、以及联杆角传感器25a检测出的联杆角计算与干扰量对应的横摇率。
而且，上述倾斜控制部47基于横向加速度运算部48计算出的合成横向加速度、联杆角速度推断部50计算出的联杆角速度预测值、以及干扰运算部43计算出的与干扰量对应的横摇率，计算作为控制值的速度指令值并输出。并且，上述联杆马达控制部42基于倾斜控制部47输出的速度指令值、以及转向控制部66输出的转向轮转向角指令值输出作为用于使联杆马达25动作的控制值的转矩指令值。
另外，上述转向控制部66基于手柄角传感器62检测出的手柄角、以及车速传感器54检测出的车速，运算作为控制值的转向轮转向角指令值并输出。上述转向马达控制部67基于转向角传感器63检测出的转向角、以及转向控制部66输出的转向轮转向角指令值输出作为用于使转向马达65动作的控制值的控制脉冲。
接下来，对上述结构的车辆10的动作进行说明。首先，对作为转弯行驶的车体倾斜控制处理的动作的一部分的横向加速度运算处理的动作进行说明。
图5是本发明的第一实施方式的控制系统的框图，图6是示出用于说明本发明的第一实施方式中的转弯行驶时的车体的倾斜动作的力学模型的图，图7是表示本发明的第一实施方式中的横向加速度运算处理的动作的流程图。
在本实施方式的车体倾斜控制处理中，进行图5所示的使基于倾斜控制ECU46的倾斜控制和基于转向控制ECU61的转向控制组合的控制。此外，基于倾斜控制ECU46的倾斜控制是使反馈控制和前馈控制组合的控制。
在图5中，f1是以后述的式（6）表示的传递函数，GP、GRP、GYD、GST以及GSL是比例控制动作的控制增益，LPF是低通滤波器，s是微分元素。另外，f2是以后述的式（10）表示的联杆角速度预测值，f3是横摇率增益，f4是用于消除以后述的式（26）表示的逆转向操作的影响的函数。
若开始转弯行驶，则车体倾斜控制系统开始车体倾斜控制处理。通过进行姿势控制，如图3（b）所示，车辆10在转弯行驶时，通过联杆机构30使车体在向转弯内侧（在图中为右侧）倾斜的状态下转弯。另外，在转弯行驶时，朝向转弯外侧的离心力作用于车体，并且通过使车体向转弯内侧倾斜，产生重力的横向分量。而且，横向加速度运算部48执行横向加速度运算处理，计算出合成横向加速度a并输出至倾斜控制部47。于是，该倾斜控制部47进行反馈控制，并输出作为合成横向加速度a的值为零这样的控制值的速度指令值。而且，联杆马达控制部42基于倾斜控制部47输出的速度指令值将转矩指令值输出至联杆马达25。
此外，车体倾斜控制处理是在车辆10的电源接通的期间，由车体倾斜控制系统反复以规定的控制周期TS（例如为5〔ms〕）执行的处理，是在转弯时，实现转弯性能的提高和确保乘员的舒适性的处理。
另外，在图6中，44A是表示在车体中第一横向加速度传感器44a的配设位置的第一传感器位置，44B是表示在车体中第二横向加速度传感器44b的配设位置的第二传感器位置。
认为第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b进行检测并输出其检测值的加速度是如下四种，即，〈1〉转弯时作用于车体的离心力，〈2〉通过使车体向转弯内侧倾斜而产生的重力的横向分量，〈3〉因仅左右的车轮12L以及12R的其中一方陷入路面18的坑洼而引起的车体的倾斜、松动或弹簧的位移等使第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b向周向位移而产生的加速度，以及〈4〉因联杆马达25的动作或者其反作用力使第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b向周向位移而产生的加速度。这4个加速度中，上述〈1〉以及〈2〉与第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b的高度，即L1以及L2无关。另一方面，由于上述〈3〉以及〈4〉是因向周向位移而产生的加速度，所以与距侧倾中心的距离成正比，即，大致与L1以及L2成正比。
这里，将第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b检测并输出其检测值的〈3〉的加速度设为aX1以及aX2，将第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b检测并输出其检测值的〈4〉的加速度设为aM1以及aM2。另外，将第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b检测并输出其检测值的〈1〉的加速度设为aT，将第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b检测并输出其检测值的〈2〉的加速度设为aG。此外，由于上述〈1〉以及〈2〉与第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b的高度无关，所以第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b的检测值相等。
而且，将因仅左右的车轮12L以及12R的其中一方陷入路面18的坑洼引起的车体的倾斜、松动或弹簧的位移等引起的周向的位移的角速度设为ωR，并将其角加速度设为ωR’。另外，将联杆马达25的动作或者其反作用力引起的周向的位移的角速度设为ωM，并将其角加速度设为ωM’。此外，角速度ωM或者角加速度ωM’能够根据联杆角传感器25a的检测值获取。
于是，aX1＝L1ωR’，aX2＝L2ωR’，aM1＝L1ωM’，aM2＝L2ωM’。
另外，若将第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b检测并输出的加速度的检测值设为a1以及a2，则a1以及a2是4个加速度〈1〉～〈4〉的总计，所以能够以以下的式（1）以及（2）表示。
a1＝aT＋aG＋L1ωR’＋L1ωM’…式（1）
a2＝aT＋aG＋L2ωR’＋L2ωM’…式（2）
而且，若由式（1）减去式（2），则能够得到以下的式（3）。
a1－a2＝（L1－L2）ωR’＋（L1－L2）ωM’…式（3）
这里，L1以及L2的值是第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b的高度，所以已知。另外，ωM’的值是联杆马达25的角速度ωM的微分值，所以已知。于是，在上述式（3）的右边，仅第一项的ωR’的值未知，其他的值全部已知。因此，能够根据第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b的检测值a1以及a2得到ωR’的值。换句话说，能够基于第一横向加速度传感器44a以及第二横向加速度传感器44b的检测值a1以及a2，去除非必要加速度分量。
若车体倾斜控制系统开始车体倾斜控制处理，则横向加速度运算部48开始横向加速度运算处理，首先获取第一横向加速度传感器值a1（步骤S1），并且获取第二横向加速度传感器值a2（步骤S2）。而且，横向加速度运算部48计算加速度差Δa（步骤S3）。该Δa通过以下式（4）表示。
Δa＝a1－a2…式（4）
接下来，横向加速度运算部48进行ΔL调用（步骤S4），并且进行L2调用（步骤S5）。上述ΔL通过以下式（5）表示。
ΔL＝L1－L2…式（5）
接下来，横向加速度运算部48计算合成横向加速度a（步骤S6）。应予说明，合成横向加速度a是与横向加速度传感器44为一个时的横向加速度传感器值a相当的值，是将第一横向加速度传感器值a1和第二横向加速度传感器值a2合成后的值，通过以下式（6）以及（7）获得。
a＝a2－（L2／ΔL）Δa…式（6）
a＝a1－（L1／ΔL）Δa…式（7）
理论上无论是根据式（6）还是根据式（7），都能够得到相同的值，但由于因周向的位移而产生的加速度与距侧倾中心的距离成正比，所以实际上优选以更靠近侧倾中心一方的横向加速度传感器44，即第二横向加速度传感器44b的检测值的a2为基准。因此，在本实施方式中，根据式（6）计算合成横向加速度a。
最后，横向加速度运算部48将合成横向加速度a发送给倾斜控制部47（步骤S7），结束横向加速度运算处理。
像这样，在本实施方式中，将第一横向加速度传感器44a和第二横向加速度传感器44b配设在相互不同的高度位置，计算将第一横向加速度传感器值a1和第二横向加速度传感器值a2合成后的合成横向加速度a，以使得该合成横向加速度a的值成为零的方式进行反馈控制，以此来控制车体的倾斜角度。
由此，能够去除非必要加速度分量，能够不受路面状况的影响而防止控制系统的振动、扩散等的产生，能够增大车体倾斜控制系统的控制增益来提高控制的响应性。
此外，在本实施方式中，对横向加速度传感器44为两个的情况进行了说明，但横向加速度传感器44若是配设在相互不同的高度的多个，则也可以是三个以上，多少都可以。
接下来，对用于推断转弯行驶的联杆角速度的联杆角速度推断处理的动作进行说明。
图8是表示本发明的第一实施方式的联杆角速度推断处理的动作的流程图，图9是表示本发明的第一实施方式的横摆率的微分处理的子流程的流程图，图10是表示本发明的第一实施方式的滤波处理的子流程的流程图。
若联杆角速度推断部50开始联杆角速度推断处理，则首先，获取横摆率传感器44d检测出的作为横摆率的值的横摆率传感器值ψ（步骤S11），并且获取车速传感器54检测出的作为车速的值的车速传感器值ν（步骤S12）。
而且，联杆角速度推断部50执行横摆率的微分处理（步骤S13），计算出Δψ。该Δψ是对横摆率进行时间微分而得的值，相当于偏航角加速度。
在横摆率的微分处理中，联杆角速度推断部50首先进行ψold调用（步骤S13－1）。应予说明，ψold是在上一次的车体倾斜控制处理执行时保存的ψ（t）的值。应予说明，在初始设定中，ψold＝0。
接下来，联杆角速度推断部50获取控制周期TS（步骤S13－2）。
接下来，联杆角速度推断部50计算横摆率微分值Δψ（步骤S13－3）。Δψ是通过以下式（8）计算出的。
Δψ＝（ψ（t）－ψold）／TS…式（8）
而且，联杆角速度推断部50以ψold＝ψ（t）进行保存（步骤S13－4），结束横摆率的微分处理。
接下来，联杆角速度推断部50对横摆率微分值Δψ执行滤波处理（步骤S14）。
在滤波处理中，联杆角速度推断部50首先获取控制周期TS（步骤S14－1）。
接下来，联杆角速度推断部50获取截止频率w（步骤S14－2）。
接下来，联杆角速度推断部50进行Δψold调用（步骤S14－3）。应予说明，Δψold是在上一次的车体倾斜控制处理执行时保存的Δψ（t）的值。
接下来，联杆角速度推断部50计算进行了滤波处理的横摆率微分值Δψ（t）（步骤S14－4）。Δψ（t）通过以下式（9）计算。
Δψ（t）＝Δψold／（1＋TSw）＋TSwψ／（1＋TSw）…式（9）
该式（9）是作为带通滤波器而通常使用的IIR（Infinite ImpulseResponse）滤波器的式子，但也可以简单地使用一阶延迟系统的低通滤波器。作为IIR滤波器，例如也可以使用切比雪夫II型滤波器，还可以使用其他的滤波器。另外，也可以使用被通常使用的FIR（FiniteImpulse Response）滤波器。并且，优选带通滤波器的截止频率（－3〔dB〕频率）为10〔Hz〕以下，更加优选为几〔Hz〕。
而且，联杆角速度推断部50以Δψold＝Δψ（t）进行保存（步骤S14－5），结束滤波处理。换句话说，将本次的车体倾斜控制处理执行时计算出的Δψ（t）的值作为Δψold保存于存储单元。
接下来，联杆角速度推断部50计算联杆角速度预测值f2（步骤S15）。这里，若将重力设为g，则联杆角速度预测值f2通过以下式（10）计算。
f2＝dη／dt＝（ν／g）（dψ／dt）…式（10）
如上所述，联杆角传感器25a检测上侧的横联杆单元31U相对于中央纵部件21的角度的变化即联杆角的变化。这里，若将联杆角设为η，且设定转弯时的车体的倾斜角被控制成使得作为横向加速度的离心力a0和重力g相互平衡，则若路面水平，则在离心力a0和重力g之间，通过以下式（11）表示的关系成立。
a0cosη＝gsinη…式（11）
另外，能够根据该式（11）导出以下式（12）。
a0／g＝sinη／cosη＝tanη…式（12）
并且，能够根据该式（12）导出以下式（13）。
a0＝gtanη…式（13）
另一方面，若将横摆率设为ψ，将转弯半径设为r，则车速ν以及在转弯时作用于车体的作为横向加速度的离心力a0通过以下式（14）以及（15）表示。
ν＝rψ…式（14）
a0＝rψ2＝νψ…式（15）
而且，根据该式（15）和上述式（13）能够导出以下式（16）。
tanη＝νψ／g…式（16）
并且，能够近似为tanη≒η，且车速ν的变化与联杆角η的变化相比十分慢，所以若能够将车速ν视为常量，则能够根据上述式（16）得到上述式（10）。
接下来，联杆角速度推断部50计算联杆角速度控制值af（步骤S16）。联杆角速度控制值af通过以下式（17）计算。
af＝Adη／dt…式（17）
这里，A是0～1的任意的值，是根据车辆10的构造决定的调整常量。
最后，联杆角速度推断部50将联杆角速度控制值af发送给倾斜控制部47（步骤S17），结束联杆角速度推断处理。
接下来，对用于将速度指令值输出给联杆马达控制部42的倾斜控制处理的动作进行说明。
图11是表示本发明的第一实施方式的倾斜控制处理的动作的流程图。
在倾斜控制处理中，倾斜控制部47首先从横向加速度运算部48接收合成横向加速度a（步骤S21）。
接下来，倾斜控制部47进行aold调用（步骤S22）。aold是上一次的车体倾斜控制处理执行时保存的合成横向加速度a。应予说明，在初始设定中，设为aold＝0。
接下来，倾斜控制部47获取控制周期TS（步骤S23），计算a的微分值（步骤S24）。这里，若将a的微分值设为da／dt，则该da／dt通过以下式（18）计算。
da／dt＝（a－aold）／TS…式（18）
而且，倾斜控制部47以aold＝a保存（步骤S25）。换句话说，将本次的车体倾斜控制处理执行时获取的横向加速度传感器值a作为aold保存于存储单元。
接下来，倾斜控制部47计算第一控制值UP（步骤S26）。这里，若将比例控制动作的控制增益，即比例增益设为GP，则第一控制值UP通过以下式（19）计算。
UP＝GPa…式（19）
接下来，倾斜控制部47计算第二控制值UD（步骤S27）。这里，若将微分控制动作的控制增益，即微分时间设为GD，则第二控制值UD通过以下式（20）计算。
UD＝GD da／dt…式（20）
接下来，倾斜控制部47计算第3控制值U（步骤S28）。该第3控制值U是第一控制值UP和第二控制值UD的合计，通过以下式（21）计算。
U＝UP＋UD…式（21）
若计算出第3控制值U，则倾斜控制部47从联杆角速度推断部50接收联杆角速度控制值af（步骤S29）。
接下来，倾斜控制部47计算第4控制值U（步骤S30）。该第4控制值U是第3控制值U和联杆角速度控制值af的合计，通过以下式（22）计算。
U＝U＋af…式（22）
最后，倾斜控制部47将第4控制值U作为速度指令值输出给联杆马达控制部42（步骤S31），结束倾斜控制处理。
接下来，对作为转弯行驶的车体控制动作的一部分的转向控制处理的动作进行说明。
图12是表示本发明的第一实施方式的转向控制处理的动作的流程图。
在转向控制处理中，也可以在获取手柄角传感器值δ后，根据车速ν使函数作用。例如，一般而言，若车速ν变高，则即使大幅操纵手柄，也无需增大转向轮的转向角。因此，在转向控制处理中用于运算的手柄角传感器值δ也可以通过在从手柄角传感器62获取后乘以与车速ν成反比的函数来决定。
另外，也能够由手柄角传感器值δ决定车体的横摆率。其以与车速ν无关，为某手柄角传感器值δ时成为某横摆率的方式构成反馈控制。
它们均是进行线控转向时采用的方法。
本实施方式中的转向控制部66若开始转向控制处理，则首先，获取手柄角传感器62检测出的作为手柄角的值的手柄角传感器值δ（步骤S41）。上述手柄角是乘员操作把手41a而输入的转向角指令值。
接下来，转向控制部66对手柄角传感器值δ执行滤波处理（步骤S42）。该滤波处理是与上述联杆角速度推断处理中的滤波处理相同的、基于低通滤波器的处理，能够使用作为带通滤波器通常使用的IIR滤波器或者FIR滤波器，也可以使用一阶延迟系统的简单的低通滤波器。
接下来，转向控制部66计算手柄角传感器值δ的微分值dδ／dt（步骤S43）。这里，手柄角传感器值δ的微分值dδ／dt表示手柄角的角速度。
接下来，转向控制部66计算手柄角传感器值δ的二阶微分值d2δ／dt2（步骤S44）。这里，手柄角传感器值δ的二阶微分值d2δ／dt2表示手柄角的角加速度。
接下来，转向控制部66计算转向角目标值δ*（步骤S45）。这里，若将与逆转向操作相当的控制增益设为GST，则转向角目标值δ*通过以下式（23）计算。
δ*＝δ－GSTd2δ／dt2…式（23）
接下来，转向控制部66计算联杆角修正值USL（步骤S46）。这里，若将根据手柄角控制联杆角的控制增益设为GSL，换句话说，将根据操纵手柄的方向，以使车体向转弯方向内侧倾斜的方式控制联杆角的控制增益设为GSL，则联杆角修正值USL通过以下式（24）计算。
USL＝GSLd2δ／dt2…式（24）
接下来，转向控制部66计算联杆角掩码值GLM（步骤S47）。这里，若将用于消除逆转向操作的影响的函数设为f4，则联杆角掩码值GLM通过以下式（25）计算。
GLM＝f4（d2δ／dt2）…式（25）
此外，f4是在逆转向操作时，用于排除基于横向加速度的倾斜控制处理的影响的函数。由于因逆转向操作，开始向与乘员意图的转弯方向相反的转弯方向转弯，所以因该转弯产生的离心力作为使车体向乘员意图的转弯方向的内侧倾斜的方向的横向加速度而被检测。因此，若进行基于该横向加速度的倾斜控制处理，则使车体向乘员意图的转弯方向的外侧倾斜。因此，逆转向操作时，需要排除基于横向加速度的倾斜控制处理的影响。
因此，f4作为输入为实际能够取得的最大值时输出0这样的函数而构成。此外，输出是0～1。例如，若将输入设为x，将该x实际能够取得的最大值设为XMAX，则输出y能够通过以下式（26）得到。
y＝－1／XMAX·｜x｜＋1…式（26）
接下来，转向控制部66将计算出的转向角目标值δ*输入给转向马达控制部67（步骤S48）。
最后，转向控制部66将计算出的联杆角修正值USL以及联杆角掩码值GLM输出给联杆马达控制部42（步骤S49），结束转向控制处理。
接下来，对用于将转矩指令值输出给联杆马达25的联杆马达控制处理的动作进行说明。
图13是表示本发明的第一实施方式的联杆马达控制处理的动作的流程图。
在联杆马达控制处理中，联杆马达控制部42首先从倾斜控制部47接收第4控制值U（步骤S51）。
接下来，联杆马达控制部42从转向控制部66接收联杆角修正值USL以及联杆角掩码值GLM（步骤S52）。
接下来，联杆马达控制部42计算第5控制值U（步骤S53）。该第5控制值U是基于第4控制值U和联杆角修正值USL以及联杆角掩码值GLM，并通过以下式（27）计算出的。
U＝GLMU＋USL…式（27）
接下来，联杆马达控制部42获取联杆角的角速度即联杆角速度Δη（步骤S54）。该联杆角速度Δη是获取联杆角传感器25a检测出的联杆角传感器值η，并对该联杆角传感器值η进行时间微分而计算出的。另外，联杆马达控制部42也能够从干扰运算部43获取联杆角速度Δη的值。
接下来，联杆马达控制部42计算作为控制误差的偏差（步骤S55）。这里，若将偏差设为ε，则该ε通过以下式（28）计算。
ε＝U－Δη…式（28）
此外，U是第5控制值U。
接下来，联杆马达控制部42计算作为用于使联杆马达25动作的转矩指令值的联杆马达控制值（步骤S56）。这里，若将联杆马达控制值设为UM，则该UM通过以下式（29）计算。
UM＝GMPε…式（29）
应予说明，GMP是马达控制比例增益，GMP的值是基于实验等设定的值，被预先存储于存储单元。
最后，联杆马达控制部42将联杆马达控制值UM输出给联杆马达25（步骤S57），结束联杆马达控制处理。
这里，对联杆马达控制处理为比例控制即P控制的情况进行了说明，但也可以是PID控制。
这样，在本实施方式中，以使车体的重心在转向初期向转向指令信息所包含的转向方向移动的方式进行控制，产生朝向转弯方向内侧的加速度。换句话说，使车体的重心在乘员刚开始把手41a的操作后的时期，向通过把手41a的操作而输入的转向方向移动，由此，产生朝向转弯方向内侧的加速度。此外，转向控制部66通过使作为转向轮的车轮12F的转向角在乘员刚开始把手41a的操作后的时期，向与通过把手41a的操作而输入的转向方向相反的方向变化，即通过执行逆转向操作，使车体的重心向通过把手41a的操作而输入的转向方向移动。
由此，能够使车体的重心在转向初期向转弯方向内侧移动，能够顺利地使车体向转弯方向内侧倾斜，因此能够不以操纵性、危险规避性能为代价，维持车体的稳定性。
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。此外，对具有与第一实施方式相同的构造的部分，赋予相同的附图标记，从而省略其说明。另外，对于与上述第一实施方式相同的动作以及相同的效果，也省略其说明。
图14是本发明的第二实施方式的控制系统的框图，图15是表示本发明的第二实施方式的转向控制处理的动作的流程图。
在本实施方式的车体倾斜控制处理中，进行图14所示那样的将基于倾斜控制ECU46的倾斜控制和基于转向控制ECU61的转向控制组合的控制。在图14中，f5是用于计算以后述的式（30）表示的逆转向操作中的转向角的计算值，即逆转向计算值的函数。此外，其他点与在上述第一实施方式中说明的图5相同，所以省略其说明。
另外，本实施方式中的横向加速度运算处理、联杆角速度推断处理、倾斜控制处理以及联杆马达控制处理的动作与上述第一实施方式相同，所以省略其说明，这里，仅对本实施方式中的转向控制处理的动作进行说明。
转向控制部66若开始转向控制处理，则获取手柄角传感器62检测出的作为手柄角的值的手柄角传感器值δ（步骤S61），对手柄角传感器值δ执行滤波处理（步骤S62），计算手柄角传感器值δ的微分值dδ／dt（步骤S63），计算手柄角传感器值δ的二阶微分值d2δ／dt2（步骤S64）。到此的动作与上述第一实施方式中的转向控制处理的步骤S41～S44的动作相同。
接下来，转向控制部66计算逆转向计算值δSL（步骤S65）。该逆转向计算值δSL根据函数f5计算，具体而言，能够通过以下式（30）得到。
式1
Figure BDA0000451022260000251
由此，能够仅在乘员对把手41a进行操作、即转向初期产生逆转向操作，在转向终期不产生逆转向操作。
接下来，转向控制部66计算转向角目标值δ*（步骤S66）。这里，转向角目标值δ*通过以下式（31）计算。
δ*＝δ－GSTδSL…式（31）
接下来，转向控制部66计算联杆角修正值USL（步骤S67）。这里，联杆角修正值USL通过以下式（32）计算。
USL＝GSLδSL…式（32）
接下来，转向控制部66计算联杆角掩码值GLM（步骤S68）。这里，联杆角掩码值GLM通过以下式（33）计算。
GLM＝f4（δSL）…式（33）
接下来，转向控制部66将计算出的转向角目标值δ*输出给转向马达控制部67（步骤S69）。
最后，转向控制部66将计算出的联杆角修正值USL以及联杆角掩码值GLM输出给联杆马达控制部42（步骤S70），结束转向控制处理。
像这样，在本实施方式中，使用转向指令信息所包含的转向角的微分值。具体而言，使用根据函数f5计算出的逆转向计算值δSL。
由此，能够仅在乘员对把手41a进行操作、即转向初期产生逆转向操作，在转向终期不产生逆转向操作。
接下来，对本发明的第3实施方式进行说明。此外，对具有与第一以及第二实施方式相同的构造的部分，赋予相同的附图标记，从而省略其说明。另外，对与上述第一以及第二实施方式相同的动作以及相同的效果也省略其说明。
图16是本发明的第3实施方式中的控制系统的框图，图17是表示本发明的第3实施方式中的传递函数的输入和输出的关系的图，图18是表示本发明的第3实施方式中的转向控制处理的动作的流程图。
在本实施方式的车体倾斜控制处理中，进行图16所示那样的基于倾斜控制ECU46的倾斜控制和基于转向控制ECU61的转向控制组合的控制。在图16中，G（s）是用于计算也包括逆转向操作的转向操作的增益的传递函数，例如，使用拉普拉斯变量s表现，通过以下式（34）表示。
｛1－0.1s｝／｛1＋0.11s＋0.001s 2｝…式（34）
此外，该式（34）是通过使以下式（35）乘以式（36）得到的。
｛1－0.1s｝／｛1＋0.01s｝…式（35）
1／｛1＋0.1s｝…式（36）
上述式（35）与在基于拉普拉斯变量的表现中具有零点的传递函数对应，上述式（36）与一阶延迟要素对应，用于补偿稳定性。
而且，在传递函数G（s）以上述式（34）表示的情况下，其输入和输出的关系如图17所示。此外，在图17中，横轴表示时间（秒），纵轴表示增益（无维）。另外，线α1～α4表示输入，线β1～β4分别表示与以线α1～α4表示的输入对应的输出。
传递函数G（s）的输入是对手柄角传感器值δ实施基于低通滤波器的处理而得到的，所以与乘员操作把手41a带来的手柄角的变化对应。另外，传递函数G（s）的输出与转向角目标值δ*对应。而且，线α1～α4的倾斜表示手柄角的变化速度。
观察线α1～α4和与其对应的线β1～β4可知，若手柄角的变化速度快，即乘员急速操作把手41a，则在转向初期，传递函数G（s）的输出为负，即，产生逆转向操作。另外，可知，若手柄角的变化速度慢，即，乘员缓慢操作把手41a，则即便在转向初期，传递函数G（s）的输出也不成为负，即，不产生逆转向操作。
此外，图16所示的框图中的其他点与在上述第一实施方式中说明的图5相同，所以省略其说明。
另外，本实施方式中的横向加速度运算处理、联杆角速度推断处理、倾斜控制处理以及联杆马达控制处理的动作与上述第一实施方式相同，所以省略其说明，这里，仅对本实施方式中的转向控制处理的动作进行说明。
转向控制部66若开始转向控制处理，则获取手柄角传感器62检测出的作为手柄角的值的手柄角传感器值δ（步骤S71），对手柄角传感器值δ执行滤波处理（步骤S72）。至此的动作与上述第一实施方式中的转向控制处理的步骤S41以及S42的动作相同。
接下来，转向控制部66计算转向角目标值δ*（步骤S73）。这里，转向角目标值δ*通过以下式（37）计算。
δ*＝δG（z）…式（37）
此外，传递函数G（s）是连续的传递函数，所以不能够直接利用转向控制ECU61计算。因此，例如，通过双线性变换等，将连续的传递函数G（s）预先变换成离散的传递函数G（z）后使用。
构成上述传递函数G（s）（或者G（z））有以下两个步骤。第一步骤是准备有零点的一阶延迟的传递函数，实验性地调整时间常数和零点的值。第二步骤是将一次延迟的传递函数乘以在上述第一步骤中准备的传递函数来使用，以满足奈奎斯特的稳定判别的其它条件。
此外，也可以根据车速、横摆率，动态地（实时地）变更零点的值。此时的零点的值例如也可以将根据车速、横摆率实验性地决定出的值作为二维映射进行保持，并将该二维映射用于计算。
接下来，转向控制部66计算联杆角修正值USL（步骤S74）。这里，联杆角修正值USL通过以下式（38）计算。
USL＝GSL｛δ－δ*｝…式（38）
接下来，转向控制部66计算联杆角掩码值GLM（步骤S75）。这里，联杆角掩码值GLM通过以下式（39）计算。
GLM＝f4（δ－δ*）…式（39）
接下来，转向控制部66将计算出的转向角目标值δ*输出给转向马达控制部67（步骤S76）。
最后，转向控制部66将计算出的联杆角修正值USL以及联杆角掩码值GLM输出给联杆马达控制部42（步骤S77），结束转向控制处理。
这样，在本实施方式中，使用有零点的一次延迟的传递函数。具体而言，使用传递函数G（s）（或者G（z））。由此，能够仅在乘员对把手41a进行操作、即转向初期产生逆转向操作。
此外，本发明并不局限于上述实施方式，能够基于本发明的主旨进行各种变形，并不从本发明的范围排除这些变形。
产业上的可利用性
本发明能够利用于至少具有左右一对车轮的车辆。
图中符号说明：
10…车辆；11…搭乘部；12F、12L、12R…车轮；20…主体部；25…联杆马达；41a…把手；65…转向马达。

Claims (5)

1.一种车辆，其特征在于，具有：
车体，其具备相互连结的转向部以及主体部；
能够转向的转向轮，其是以能够旋转的方式安装于所述转向部的车轮，该转向轮使所述车体转向；
不能转向的非转向轮，其是以能够旋转的方式安装于所述主体部的车轮；
转向装置，其输入转向指令信息；
倾斜用致动器装置，其使所述转向部或者主体部向转弯方向倾斜；
转向用致动器装置，其基于从所述转向装置输入的转向指令信息来使所述转向轮的转向角变化；和
控制装置，其控制所述倾斜用致动器装置以及转向用致动器装置，
该控制装置进行控制使得在转向初期车体的重心向所述转向指令信息所包含的转向方向移动，从而产生朝向转弯方向内侧的加速度。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述控制装置对转向用致动器装置进行控制使得在转向初期所述转向轮的转向角向与所述转向指令信息所包含的转向方向相反的方向变化，由此使所述车体的重心移动。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，
所述控制装置通过使用所述转向指令信息所包含的转向角的微分值来控制转向用致动器装置，使得所述转向轮的转向角仅在转向初期向与所述转向指令信息所包含的转向方向相反的方向变化。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，
所述转向初期是所述转向指令信息所包含的转向角的微分值和所述转向指令信息所包含的转向角的二阶微分值的积为零或者正的时期。
5.根据权利要求2所述的车辆，其中，
所述控制装置通过使用具有零点的一阶延迟的传递函数来控制转向用致动器装置，使得所述转向轮的转向角仅在转向初期向与所述转向指令信息所包含的转向方向相反的方向变化。
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