CN108025785B - 车辆 - Google Patents

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Abstract

一种车辆,其具备车身、三个以上的车轮、通过操作而被输入转弯方向的操作输入部以及使车身朝宽度方向倾斜的倾斜机构。车辆构成为,在车速的至少一部分的范围内,车身与向操作输入部的输入相对应地利用倾斜机构进行倾斜,并且在转向操纵轮的转向操纵角追随车身的倾斜而变化的状态下行驶。而且,车辆具备变更作用于车身与转向操纵轮之间的转动阻力的变更装置。

Description

车辆
技术领域
本说明书涉及使车身倾斜来转弯的车辆。
背景技术
提出了一种在转弯时使车身倾斜的车辆。例如,提出了如下技术:构成为前轮自由地进行转向轮后倾动作,进而,使车身朝由驾驶员移动控制设备的方向示出的方向倾斜。
专利文献1:国际公开第2011/083335号
然而,存在因车轮的方向的变化而导致的车辆的行驶稳定性下降的情况。例如,存在车轮的方向相对于车身的倾斜不适当地变化,因而车辆的行驶稳定性下降的情况。
本说明书公开了能够抑制行驶稳定性下降的技术。
发明内容
本说明书例如公开了以下的应用例。
[应用例1]
一种车辆,其中,具备:
车身;
三个以上的车轮,包括一对车轮和转向操纵轮,其中,上述一对车轮在所述车辆的宽度方向上相互分离配置,上述转向操纵轮由上述一对车轮或者其他车轮构成并能够相对于上述车身左右转动且构成为上述转向操纵轮的转动的轴与地面的交点位于比上述转向操纵轮与地面的接触面的中心位置靠前的位置;
操作输入部,其通过操作而被输入转弯方向;以及
倾斜机构,其使上述车身朝上述宽度方向倾斜,
上述车辆构成为,在车速的至少一部分的范围内,上述车身与向上述操作输入部的输入相对应地利用上述倾斜机构进行倾斜,并且在上述转向操纵轮的转向操纵角追随上述车身的倾斜而变化的状态下行驶,
上述车辆具备变更作用于上述车身与上述转向操纵轮之间的转动阻力的变更装置。
根据该结构,能够通过转动阻力的变更控制转向操纵角的变化,因此能够抑制因转向操纵角的变化而导致的车辆的行驶稳定性下降。
[应用例2]
根据应用例1所述的车辆,其中,
上述变更装置使车速较快情况下的转动阻力比上述车速较慢情况下的转动阻力大。
根据该结构,在车速较快的情况下,抑制与车身的倾斜相比先产生转向操纵角的变化的情况,因此能够抑制车速较快情况下的车辆的行驶稳定性下降。
[应用例3]
根据应用例1或2所述的车辆,其中,
上述变更装置使利用上述倾斜机构产生的上述车身的倾斜的角速度较快情况下的转动阻力比上述角速度较慢情况下的转动阻力大。
根据该结构,在车身的倾斜的角速度较快的情况下,抑制与车身的倾斜相比先产生转向操纵角的变化,因此能够抑制角速度较快情况下的车辆的行驶稳定性下降。
此外,本说明书所公开的技术能够通过各种形态实现,例如,能够通过车辆、车辆的控制装置、车辆的控制方法等形态实现。
附图说明
图1是表示车辆10的说明图。
图2是表示车辆10的说明图。
图3是表示车辆10的说明图。
图4是表示车辆10的说明图。
图5是表示车辆10的状态的简图。
图6是转弯时的力的平衡的说明图。
图7是示出转向操纵角AF与转弯半径R的简化关系的说明图。
图8是作用于旋转的前轮12F的力的说明图。
图9是表示转向操纵角AF的振动相对于倾斜角T的振动的例子的图表。
图10是对倾斜角T的振动和作用于前轮12F的扭矩进行说明的图表。
图11是第二扭矩tqb的说明图。
图12是表示与车辆10的控制相关的结构的框图。
图13是表示控制处理的例子的流程图。
图14是表示车速V、角速度Vt及阻力指标值Rf的对应关系的映射的例子的说明图。
图15是表示转动阻力的控制的其他实施例的图表。
图16是表示转动阻力的控制的其他实施例的图表。
图17是车辆的其他实施例的简图。
具体实施方式
A.实施例:
图1~图4是表示作为一个实施例的车辆10的说明图。图1示出车辆10的右视图,图2示出车辆10的俯视图,图3示出车辆10的仰视图,图4示出车辆10的后视图。在图2~图4中,图示出了图1所示的车辆10的结构中的用于说明的部分,省略了其他部分的图示。在图1~图4中,示出了六个方向DF、DB、DU、DD、DR、DL。前方向DF是车辆10的前进方向,后方向DB是前方向DF的相反方向。上方向DU是铅垂向上的方向,下方向DD是上方向DU的相反方向。右方向DR是从朝前方向DF行驶的车辆10观察的右方向,左方向DL是右方向DR的相反方向。方向DF、DB、DR、DL均是水平方向。右方向DR与左方向DL垂直于前方向DF。
在本实施例中,该车辆10为单人乘座用的小型车辆。车辆10(图1、图2)为具有车身90、与车身90连结的一个前轮12F、及与车身90连结并在车辆10的宽度方向(即,与右方向DR平行的方向)上相互分离配置的两个后轮12L、12R的三轮车。前轮12F能够进行转向操纵,并配置于车辆10的宽度方向的中心。后轮12L、12R是不能进行转向操纵的驱动轮,并相对于车辆10的宽度方向的中心对称配置。
车身90(图1)具有主体部20。主体部20具有前部20a、底部20b、后部20c及支承部20d。底部20b是在水平方向(即,垂直于上方向DU的方向)上扩展的板状的部分。前部20a是从底部20b的前方向DF侧的端部朝前方向DF侧及上方向DU侧倾斜延伸的板状的部分。后部20c是从底部20b的后方向DB侧的端部朝后方向DB侧及上方向DU侧倾斜延伸的板状的部分。支承部20d是从后部20c的上端朝后方向DB延伸的板状的部分。主体部20例如具有金属制的车架、和固定于车架的面板。
车身90(图1)还具有:固定于底部20b上的座椅11;配置在比底部20b上的座椅11靠前方向DF侧的加速踏板45和制动踏板46;配置于座椅11的座面之下并固定于底部20b的控制装置110;固定于底部20b中的位于控制装置110下方的部分的电池120;固定于前部20a的前方向DF侧的端部的转向操纵装置41;以及安装于转向操纵装置41的换挡开关47。此外,虽然省略了图示,但在主体部20中,也可以固定其他部件(例如,车篷、前照灯等)。车身90包括固定于主体部20的部件。
加速踏板45是用于使车辆10加速的踏板。加速踏板45的踏入量(也称为“加速操作量”)表示用户期望的加速力。制动踏板46是用于使车辆10减速的踏板。制动踏板46的踏入量(也称为“制动操作量”)表示用户期望的减速力。换挡开关47是用于选择车辆10的行驶模式的开关。在本实施例中,能够从“行进(drive)”、“空挡(neutral)”、“倒退(reverse)”“停车(parking)”这四种行驶模式中选择一种。“行进”是通过驱动轮12L、12R的驱动而前进的模式,“空挡”是驱动轮12L、12R自由旋转的模式,“倒退”是通过驱动轮12L、12R的驱动而后退的模式,“停车”是至少一个车轮(例如,后轮12L、12R)不能旋转的模式。
转向操纵装置41(图1)是将前轮12F支承为能够以转动轴Ax1为中心朝向车辆10的转弯方向转动的装置。转向操纵装置41具有:前叉17,其将前轮12F支承为可旋转;方向盘41a,其作为通过用户的操作而被输入用户期望的转弯方向和操作量的操作输入部;以及转向操纵马达65,其使前叉17(即,前轮12F)以转动轴Ax1为中心转动。
前叉17(图1)例如是内置有悬架(螺旋弹簧和减震器)的伸缩式叉具。转向操纵马达65例如是具有定子和转子的电动马达。定子和转子中的一方固定于主体部20,另一方固定于前叉17。
方向盘41a(图1)能够以沿方向盘41a的旋转轴延伸的支承棒41ax为中心转动。方向盘41a的转动方向(右或左)表示用户期望的转弯方向。从表示直线前进的规定方向操作方向盘41a的操作量(这里为转动角度。以下也称为“方向盘角”)表示转向操纵角AF(图2)的大小。转向操纵角AF在朝向下方向DD观察车辆10的情况下,是以前方向DF为基准的前轮12F滚动的方向D12的角度。该方向D12是垂直于前轮12F的旋转轴的方向。在本实施例中,“AF=0”表示“方向D12=前方向DF”,“AF>0”表示方向D12朝向右方向DR侧,“AF<0”表示方向D12朝向左方向DL侧。控制装置110(图1)在用户变更了方向盘41a的朝向的情况下,能够以使前叉17的朝向(即,前轮12F的转向操纵角AF(图2))与方向盘41a的朝向配合地进行变更的方式控制转向操纵马达65。
另外,转向操纵装置41的动作模式无论方向盘41a的状态如何,都包括:第一模式,在前轮12F的转向操纵角AF追随车身90的倾斜而变化的状态下支承前轮12F;和第二模式,通过转向操纵马达65控制转向操纵角AF。关于第一模式的详细内容,在后文进行叙述。
如图1所示,在本实施例中,在车辆10配置于水平地面GL上的情况下,转向操纵装置41的转动轴Ax1相对于地面GL斜向倾斜,具体而言,与转动轴Ax1平行并朝向下方向DD侧的方向朝向斜前方。而且,转向操纵装置41的转动轴Ax1与地面GL的交点P2位于比前轮12F的与地面GL的接触点P1靠前方向DF侧的位置。上述点P1、P2之间的后方向DB的距离Lt被称作主销偏距(trail)。正的主销偏距Lt表示接触点P1位于比交点P2靠后方向DB侧的位置。
两个后轮12L、12R(图4)被后轮支承部80支承为可转动。后轮支承部80具有连杆机构30、固定于连杆机构30的上部的偏斜马达(Leanmotor)25、固定于连杆机构30的上部的第一支承部82以及固定于连杆机构30的前部的第二支承部83(图1)。在图1中,为了进行说明,连杆机构30、第一支承部82及第二支承部83中的被右后轮12R遮挡的部分均用实线表示。在图2中,为了进行说明,被主体部20遮挡的后轮支承部80、后轮12L、12R及连结部75用实线表示。在图1~图3中,连杆机构30被简化示出。
第一支承部82(图4)配置在连杆机构30的上方向DU侧。第一支承部82包括从左后轮12L的上方向DU侧至右后轮12R的上方向DU侧与右方向DR平行地延伸的板状的部分。第二支承部83(图1、图2)配置在连杆机构30的前方向DF侧的、左后轮12L与右后轮12R之间。
右后轮12R(图1)具备:具有轮辋的轮毂(wheel)12Ra、和安装于轮毂12Ra的轮辋的轮胎12Rb。轮毂12Ra(图4)与右电动马达51R连接。右电动马达51R具有定子和转子(省略图示)。转子和定子中的一方固定于轮毂12Ra,另一方固定于后轮支承部80。右电动马达51R的旋转轴与轮毂12Ra的旋转轴相同,并与右方向DR平行。左后轮12L的结构与右后轮12R的结构相同。具体而言,左后轮12L具有轮毂12La和轮胎12Lb。轮毂12La与左电动马达51L连接。左电动马达51L的转子和定子中的一方固定于轮毂12La,另一方固定于后轮支承部80。上述电动马达51L、51R是直接驱动后轮12L、12R的轮毂马达(In-wheel motor)。
连杆机构30(图4)具有:朝向右方向DR依次排列的三个纵连杆部件33L、21、33R、和朝向下方向DD依次排列的两个横连杆部件31U、31D。纵连杆部件33L、21、33R在车辆10停止时与铅垂方向平行。横连杆部件31U、31D在车辆10停止时与水平方向平行。两个纵连杆部件33L、33R及两个横连杆部件31U、31D形成平行四边形连杆机构。在左纵连杆部件33L固定有左电动马达51L。在右纵连杆部件33R固定有右电动马达51R。上横连杆部件31U将纵连杆部件33L、33R的上端连结。下横连杆部件31D将纵连杆部件33L、33R的下端连结。中纵连杆部件21将横连杆部件31U、31D的中央部分连结。上述连杆部件33L、33R、31U、31D、21以能够相互转动的方式连结,转动轴与前方向DF平行。在中纵连杆部件21的上部固定有第一支承部82和第二支承部83(图1)。连杆部件33L、21、33R、31U、31D及支承部82、83例如由金属形成。
偏斜马达25例如是具有定子和转子的电动马达。偏斜马达25的定子和转子中的一方固定于中纵连杆部件21,另一方固定于上横连杆部件31U。偏斜马达25的转动轴与上述连杆部件31U、21的连结部分的转动轴相同,位于车辆10的宽度方向的中心。若偏斜马达25的转子相对于定子转动,则上横连杆部件31U相对于中纵连杆部件21倾斜。由此,车辆10倾斜。
图5是表示车辆10的状态的简图。在图中,示出了车辆10的简化的后视图。图5的(A)示出车辆10直立的状态,图5的(B)示出车辆10倾斜的状态。如图5的(A)所示,在上横连杆部件31U相对于中纵连杆部件21正交的情况下,全部的车轮12F、12L、12R相对于平坦的地面GL直立。而且,包括车身90在内的车辆10的整体相对于地面GL直立。图中的车辆上方向DVU是车辆10的上方向。在车辆10不倾斜的状态下,车辆上方向DVU与上方向DU相同。此外,如后述那样,车身90能够相对于后轮支承部80转动。因此,在本实施例中,采用后轮支承部80的朝向(具体而言,作为连杆机构30的移动的基准的中纵连杆部件21的朝向)作为车辆上方向DVU。
如图5的(B)所示,在上横连杆部件31U相对于中纵连杆部件21倾斜的情况下,右后轮12R和左后轮12L中的一方朝车辆上方向DVU侧移动,另一方朝与车辆上方向DVU相反方向侧移动。即,连杆机构30和偏斜马达25使在宽度方向上相互分离配置的一对车轮12L、12R之间的垂直于旋转轴的方向的相对位置变化。其结果为,在全部的车轮12F、12L、12R与地面GL接触的状态下,上述车轮12F、12L、12R相对于地面GL倾斜。进而,包括车身90在内的车辆10的整体相对于地面GL倾斜。在图5的(B)的例子中,右后轮12R朝车辆上方向DVU侧移动,左后轮12L朝相反侧移动。其结果为,车轮12F、12L、12R进而包括车身90在内的车辆10的整体朝右方向DR侧倾斜。如后述那样,在车辆10朝右方向DR侧转弯的情况下,车辆10朝右方向DR侧倾斜。在车辆10朝左方向DL侧转弯的情况下,车辆10朝左方向DL侧倾斜。
在图5的(B)中,车辆上方向DVU相对于上方向DU朝右方向DR侧倾斜。以下,将朝向前方向DF观察车辆10的情况下的、上方向DU与车辆上方向DVU之间的角度称为倾斜角T。这里,“T>0”表示向右方向DR侧的倾斜,“T<0”表示向左方向DL侧的倾斜。在车辆10倾斜的情况下,车身90也大致朝相同方向倾斜。车辆10的倾斜角T能够称为车身90的倾斜角T。
此外,偏斜马达25具有将偏斜马达25固定为不能转动的未图示的锁定机构。通过使锁定机构动作,上横连杆部件31U被固定成不能相对于中纵连杆部件21转动。其结果为,倾斜角T被固定。例如,在车辆10停车时,倾斜角T被固定为0。作为锁定机构,优选为机械机构,并为在固定偏斜马达25(进而,连杆机构30)期间不消耗电力的机构。
在图5的(A)、图5的(B)中,示出了倾斜轴AxL。倾斜轴AxL位于地面GL上。车辆10能够以倾斜轴AxL为中心向右或左倾斜。倾斜轴AxL从后方向DB侧朝向前方向DF侧延伸。在本实施例中,倾斜轴AxL位于地面GL上,为经过前轮12F与地面GL的接触点P1并与前方向DF平行的直线。接触点P1为前轮12F的接地面(前轮12F与地面GL的接触区域)的重心位置。该接触点P1表示前轮12F与地面GL的接触面的中心。区域的重心是假定在区域内质量均匀分布的情况下的重心的位置。如后述那样,在车辆10转弯的情况下,偏斜马达25使车辆10朝向转弯方向侧(即,转弯的中心侧)倾斜。由此,能够使车辆10的转弯稳定。像这样,将后轮12L、12R支承为可转动的连杆机构30、和作为使连杆机构30动作的促动器的偏斜马达25构成使车身90朝车辆10的宽度方向倾斜的倾斜机构。倾斜角T为基于倾斜机构而产生的倾斜角。
车身90(具体而言,主体部20)如图1、图5的(A)及图5的(B)所示,以能够以从后方向DB侧朝向前方向DF侧延伸的摇摆轴(Roll axis)AxR为中心转动的方式与后轮支承部80连结。如图2和图4所示,在本实施例中,主体部20通过悬架系统70和连结部75与后轮支承部80连结。悬架系统70具有左悬架70L和右悬架70R。在本实施例中,各悬架70L、70R是内置有螺旋弹簧和减震器的伸缩式悬架。各悬架70L、70R能够沿各悬架70L、70R的中心轴70La、70Ra(图4)进行伸缩。如图4所示,在车辆10直立的状态下,各悬架70L、70R的中心轴与铅垂方向大致平行。悬架70L、70R的上端部以能够以与第一轴方向(例如,前方向DF)平行的转动轴为中心转动的方式与主体部20的支承部20d连结。悬架70L、70R的下端部以能够以与第二轴方向(例如,右方向DR)平行的转动轴为中心转动的方式与后轮支承部80的第一支承部82连结。此外,悬架70L、70R与其他部件的连结部分的结构也可以是其他各种结构(例如,万向球节)。
连结部75如图1、图2所示,为朝前方向DF延伸的棒。连结部75配置于车辆10的宽度方向的中心。连结部75的前方向DF侧的端部与主体部20的后部20c连结。连结部分的结构例如是万向球节。连结部75能够相对于后部20c在预先决定的范围内朝任意方向移动。连结部75的后方向DB侧的端部与后轮支承部80的第二支承部83连结。连结部分的结构例如是万向球节。连结部75能够相对于第二支承部83在预先决定的范围内朝任意方向移动。
像这样,主体部20(进而,车身90)经由悬架系统70和连结部75而与后轮支承部80连结。车身90能够相对于后轮支承部80移动。图1的摇摆轴AxR表示车身90相对于后轮支承部80朝右方向DR或者左方向DL转动的情况下的中心轴。在本实施例中,摇摆轴AxR是经过前轮12F与地面GL的接触点P1、及连结部75附近的直线。车身90能够利用悬架70L、70R的伸缩以摇摆轴AxR为中心朝宽度方向转动。此外,在本实施例中,基于倾斜机构而产生的倾斜的倾斜轴AxL与摇摆轴AxR不同。
在图5的(A)、图5的(B)中,以摇摆轴AxR为中心转动的车身90用虚线表示。图中的摇摆轴AxR表示包括悬架70L、70R并垂直于前方向DF的平面上的摇摆轴AxR的位置。如图5的(B)所示,即使在车辆10倾斜的状态下,车身90还能够以摇摆轴AxR为中心朝右方向DR或左方向DL转动。
车身90能够通过利用后轮支承部80产生的转动、及利用悬架系统70和连结部75产生的转动,相对于铅垂上方向DU(进而,地面GL)朝车辆10的宽度方向转动。像这样,将综合车辆10的整体来实现的车身90的宽度方向的转动也称为摇摆(roll)。在本实施例中,车身90的摇摆主要通过后轮支承部80、悬架系统70及连结部75的整体而引起。另外,通过车身90、轮胎12Rb、12Lb等车辆10的部件的变形,也产生摇摆。
在图1、图5的(A)及图5的(B)中,示出了重心90c。该重心90c是满载状态下的车身90的重心。满载状态是车辆10以车辆10的总重量变成允许的车辆总重量的方式装载乘客(可能的话也有货物)的状态。例如,存在未规定货物的最大重量,而规定了最大定员数的情况。在该情况下,重心90c是与车辆10对应的最大定员数的乘客搭乘车辆10的状态下的重心。作为乘客的体重,采用与最大定员数预先对应的基准体重(例如,55kg)。另外,除最大定员数之外,有时还规定了货物的最大重量。在该情况下,重心90c是装载了最大定员数的乘客、和最大重量的货物的状态下的车身90的重心。
如图示那样,在本实施例中,重心90c配置在摇摆轴AxR的下方向DD侧。因此,在车身90以摇摆轴AxR为中心振动的情况下,能够抑制振动的振幅过大。在本实施例中,为了将重心90c配置在摇摆轴AxR的下方向DD侧,车身90(图1)的要素中比较重的要素亦即电池120配置在较低的位置。具体而言,电池120固定于车身90的主体部20中的最低的部分亦即底部20b。因此,能够容易地使重心90c比摇摆轴AxR低。
图6是转弯时的力的平衡的说明图。在图中,示出了转弯方向为右方向的情况下的后轮12L、12R的后视图。如后述那样,在转弯方向为右方向的情况下,存在控制装置110(图1)以后轮12L、12R(进而,车辆10)相对于地面GL朝右方向DR倾斜的方式控制偏斜马达25的情况。
图中的第一力F1是作用于车身90的离心力。第二力F2是作用于车身90的重力。这里,将车身90的质量设为m(kg),将重力加速度设为g(大约9.8m/s2),将车辆10相对于铅垂方向的倾斜角设为T(度),将转弯时的车辆10的速度设为V(m/s),将转弯半径设为R(m)。第一力F1与第二力F2用以下的式1、式2表示。
F1=(mV2)/R (式1)
F2=mg (式2)
另外,图中的力F1b是第一力F1的、垂直于车辆上方向DVU的方向的成分。力F2b是第二力F2的、垂直于车辆上方向DVU的方向的成分。力F1b与力F2b用以下的式3、式4表示。
F1b=F1cos(T) (式3)
F2b=F2sin(T) (式4)
力F1b是使车辆上方向DVU朝左方向DL侧转动的成分,力F2b是使车辆上方向DVU朝右方向DR侧转动的成分。在车辆10保持倾斜角T(进一步,速度V与转弯半径R)的同时稳定地持续转弯的情况下,F1b与F2b的关系用以下的式5表示。
F1b=F2b (式5)
若将上述的式1~4代入式5中,则旋转半径R用下式6表示。
R=V2/(g tan(T)) (式6)
式6不取决于车身90的质量m而成立。
图7是表示转向操纵角AF与转弯半径R的简化关系的说明图。在图中,示出了朝向下方向DD观察的车轮12F、12L、12R。在图中,前轮12F朝右方向DR转动,车辆10朝右方向DR转弯。图中的前中心Cf是前轮12F的中心。前中心Cf位于前轮12F的旋转轴上。前中心Cf位于与接触点P1(图1)大致相同的位置。后中心Cb是两个后轮12L、12R的中心。后中心Cb位于后轮12L、12R的旋转轴上的后轮12L、12R之间的中央。中心Cr是转弯的中心(称作转弯中心Cr)。轴距(Wheelbase)Lh是前中心Cf与后中心Cb之间的前方向DF的距离。如图1所示,轴距Lh是前轮12F的旋转轴与后轮12L、12R的旋转轴之间的前方向DF的距离。
如图7所示,前中心Cf、后中心Cb及转弯中心Cr形成直角三角形。点Cb的内角为90度。点Cr的内角与转向操纵角AF相同。因此,转向操纵角AF与转弯半径R的关系用以下的式7表示。
AF=arctan(Lh/R) (式7)
此外,在实际的车辆10的行为与图7的简化行为之间存在各种差异。例如,实际的车轮12F、12L、12R可以相对于地面GL滑动。并且,实际的后轮12L、12R倾斜。因此,实际的转弯半径可以与式7的转弯半径R不同。但是,式7能够用作表示转向操纵角AF与转弯半径R的关系的较好的近似表达式。
在前进过程中,如图5的(B)所示,在车辆10朝右方向DR侧倾斜的情况下,车身90的重心90c向右方向DR侧移动,因此车辆10的行进方向朝右方向DR侧变化。另外,在本实施例中,如在图1中说明的那样,车辆10具有正的主销偏距Lt。因此,在前进过程中,在车辆10朝右方向DR侧倾斜的情况下,前轮12F的朝向(即,转向操纵角AF)能够自然地朝车辆10的新的行进方向,即,倾斜方向(在图5的(B)的例子中,为右方向DR)转动。在转向操纵装置41以第一模式动作的情况下,前轮12F的朝向在倾斜角T的变更开始之后,紧接着自然地朝倾斜方向转动。进而,车辆10朝向倾斜方向转弯。
另外,在转弯半径与用上述的式6表示的转弯半径R相同的情况下,力F1b、F2b(图6、式5)相互平衡,因此车辆10的行为稳定。以倾斜角T转弯的车辆10欲以用式6表示的转弯半径R转弯。另外,车辆10具有正的主销偏距Lt,因此前轮12F的朝向(转向操纵角AF)自然地变得与车辆10的行进方向相同。因此,在车辆10以倾斜角T转弯的情况下,自由转动的前轮12F的朝向(转向操纵角AF)能够稳定在由用式6表示的转弯半径R、和式7确定出的转向操纵角AF的朝向。像这样,转向操纵角AF追随车身90的倾斜而变化。
另外,在本实施例中,在车身90倾斜的情况下,对前轮12F作用使转向操纵角AF朝倾斜方向转动的力,而不取决于主销偏距Lt。图8是作用于旋转的前轮12F的力的说明图。在图中,示出了前轮12F的立体图。在图8的例子中,前轮12F的方向D12与前方向DF相同。旋转轴Ax2是前轮12F的旋转轴。在车辆10前进的情况下,前轮12F以该旋转轴Ax2为中心旋转。在图中,示出了转向操纵装置41(图1)的转动轴Ax1、和前轴Ax3。转动轴Ax1从上方向DU侧朝向下方向DD侧延伸。前轴Ax3是经过前轮12F的重心12Fc,并与前轮12F的方向D12平行的轴。此外,前轮12F的旋转轴Ax2也经过前轮12F的重心12Fc。
如在图1等说明的那样,在本实施例中,支承前轮12F的转向操纵装置41固定于车身90。因此,在车身90倾斜的情况下,转向操纵装置41与车身90一同倾斜,因此前轮12F的旋转轴Ax2也同样地,欲向相同的方向倾斜。在行驶过程中的车辆10的车身90朝右方向DR侧倾斜的情况下,对以旋转轴Ax2为中心旋转的前轮12F作用使其朝右方向DR侧倾斜的扭矩Tq1(图8)。该扭矩Tq1包括欲使前轮12F以前轴Ax3为中心朝右方向DR侧倾斜的力的成分。像这样,对旋转的物体施加外部扭矩的情况下的物体的运动作为进动被已知。例如,旋转的物体以与旋转轴和外部扭矩的轴垂直的轴为中心转动。在图8的例子中,通过扭矩Tq1的施加,旋转的前轮12F以转向操纵装置41的转动轴Ax1为中心朝右方向DR侧转动。像这样,因旋转的前轮12F的角动量所引起的前轮12F的方向(即,转向操纵角AF)追随车身90的倾斜而变化。
以上,说明了车辆10朝右方向DR侧倾斜的情况。车辆10朝左方向DL侧倾斜的情况也是同样的。
在车辆10反复进行右转弯和左转弯的情况下,倾斜角T在右与左之间振动。由此,车身90也在右与左之间振动。转向操纵角AF能够追随车身90的振动而振动。具体而言,转向操纵角AF能够追随倾斜角T(图5的(B))的振动而振动。此外,如在图5的(A)、图5的(B)中说明的那样,车身90能够通过悬架70L、70R的伸缩从倾斜角T进一步朝宽度方向转动。转向操纵角AF能够追随车身90的这样的转动后的倾斜而变化。但是,通常,车身90的倾斜从倾斜角T的偏移与倾斜角T相比较小。因此,转向操纵角AF能够追随倾斜角T而变化。
图9的(A)~图9的(D)分别是表示转向操纵角AF的振动相对于倾斜角T的振动的例子的图表。横轴表示时间TM(单位为秒),纵轴表示倾斜角T和转向操纵角AF(单位为度)。在上述的图表之间,速度V、和前轮12F(图8)的转动惯量I中的至少一个互不相同。转动惯量I是以前轮12F的旋转轴Ax2为中心的转动惯量。速度V是第一速度V1和第二速度V2中的任一个(V2>V1>0),转动惯量I是第一值I1和第二值I2中的任一个(I2>I1>0)。在图9的(A)中,V=V1、I=I1,在图9的(B)中,V=V2、I=I1,在图9的(C)中,V=V1,I=I2,在图9的(D)中,V=V2、I=I2。各图表示出表示车辆10(图1~图4)的模型的动力运动的模拟实验的结果。在模拟实验中,第一速度V1为20km/h,第二速度V2为40km/h,第一值I1为0.165kgm2,第二值I2为1.0kgm2。另外,倾斜角T的振动频率为0.5Hz。
如图9的(A)所示,在速度V较慢、惯性力I较小的情况下,转向操纵角AF比倾斜角T的振动延迟振动。图中的相位差Dp1表示转向操纵角AF相对于倾斜角T的相位的延迟,为0.24秒。另一方面,如图9的(B)~图9的(D)所示,在速度V和转动惯量I中的至少一方较大的情况下,转向操纵角AF比倾斜角T的振动提前振动。图9的(B)~图9的(D)的相位差Dp2~Dp3分别表示转向操纵角AF相对于倾斜角T的相位的提前,Dp2=0.25秒,Dp3=0.07秒,Dp3=0.48秒。像这样,在速度V和转动惯量I中的至少一方较大的情况下,转向操纵角AF的相位比倾斜角T的相位提前。这样的现象并不限于模拟实验,在车辆10的样机实际行驶的情况下,也观察得到。这种转向操纵角AF的相位的提前与延迟能够使用倾斜角T的振动与作用于前轮12F的扭矩的关系来进行说明。
图10的(A)~图10的(C)是对倾斜角T的振动和作用于前轮12的扭矩进行说明的图表。在各图中,横轴表示时间TM。图10的(A)示出相对于倾斜角T的振动的作用于前轮12F的转矩tqa、tqb的振动。第一扭矩tqa同与在图8中说明的进动相关的扭矩Tq1相同,是通过使旋转的前轮12F的旋转轴Ax2倾斜而产生的扭矩。第二扭矩tqb是通过在图1等说明的主销偏距Lt产生的扭矩。
图10的(B)是对第一扭矩tqa进行说明的图表。在图表中,示出了倾斜角T、倾斜角T的变化的速度Vt(即,角速度Vt)以及第一扭矩tqa。如图示那样,振动的倾斜角T的角速度Vt在倾斜角T为0的状态(例如,状态Sa、Sc)下最大。在该状态下,角速度Vt的方向与倾斜角T变化的方向相同。例如,在倾斜角T从左方向DL侧向右方向DR侧变化的状态Sa下,角速度Vt的方向为右方向DR。另外,角速度Vt在倾斜角T的绝对值为最大的状态下,即,车身90以最大振幅倾斜的状态(例如,状态Sb)下为0。像这样,角速度Vt的相位比倾斜角T的相位提前90度。使前轮12F(图8)的旋转轴Ax2转动的速度(即,角速度)越大,与进动相关联的第一扭矩tqa越大。因此,如图10的(B)所示,第一扭矩tqa以与角速度Vt相同的相位振动。即,第一扭矩tqa的相位比倾斜角T的相位提前90度。这种第一扭矩tqa以通过比倾斜角T的相位提前的相位使前轮12F转动的方式作用于前轮12F。
图10的(C)是对第二扭矩tqb进行说明的图表。在图表中,示出了倾斜角T、倾斜角T的变化的加速度At(即,角加速度At)及第二扭矩tqb。如图示那样,振动的倾斜角T的角加速度At在倾斜角T为0的状态(例如,状态Sa、Sc)下为0。另外,角加速度At在倾斜角T的绝对值为最大的状态下,即,车身90以最大振幅倾斜的状态(例如,状态Sb)下最大。在该状态下,角加速度At的方向与倾斜角T的方向相反。例如,倾斜角T为右方向DR的最大值的状态Sb是车身90的转动的方向从右方向DR向左方向DL变化的状态,角加速度At的方向为左方向DL。像这样,角加速度At的相位与倾斜角T的相位错开180度。并且如后所述,角加速度At的绝对值越大,由主销偏距Lt(图1)产生的第二扭矩tqb的大小越大,第二扭矩tqb的方向与角加速度At的方向相反。其结果为,第二扭矩tqb以与倾斜角T相同的相位振动。
图11的(A)~图11的(C)分别是第二扭矩tqb的说明图。在各图的左部,示出了朝下方向DD观察的车辆10的概况,在右部,示出了朝前方向DF观察的车辆10的概况。在各图的左部,示出了在图1中说明的前轮12F的接触点P1与交点P2。图11的(A)示出了从图10的(C)中的状态Sa到状态Sb为止的期间Pra的车辆10。图11的(B)示出了状态Sb下的车辆10。图11的(C)示出了从状态Sb到状态Sc为止的期间Prb的车辆10。
如图11的(A)所示,在从车身90直立的状态Sa向车身90以最大振幅向右方向DR侧倾斜的状态Sb过渡的期间Pra中,车身90以倾斜轴AxL为中心向右方向DR侧倾斜(转动)。并且,由于车辆10正在向右方向DR转弯,因此车身90向右方向DR侧移动。上述结果为,如图11的(A)的右部所示,车身90的下部91向右方向DR侧移动。若车身90的下部91向右方向DR侧移动,则如图11的(A)的左部所示,转动轴Ax1向右方向DR侧移动,因此交点P2也向右方向DR侧移动。前轮12F的接触点P1由于与地面GL的摩擦,不能像交点P2那样向右方向DR移动。其结果为,对前轮12F作用以转动轴Ax1为中心向右方向DR侧转动的扭矩tqb(图10的(C))。
如图11的(B)所示,在车身90以最大振幅向右方向DR侧倾斜的状态Sb下,车身90开始朝与作为转弯方向的右方向DR相反的左方向DL侧转动。但是,由于车辆10正在向右方向DR转弯,因此车身90向右方向DR侧移动。进一步,与角加速度At较小的情况相比,在倾斜角T的角加速度At较大的情况下,对车身90作用欲使其以车身90的重心90c为中心转动的较大的力。上述结果为,车身90的下部91向右方向DR侧移动。进而,与图11的(A)的状态相同地,对前轮12F作用以转动轴Ax1为中心向右方向DR侧转动的扭矩tqb(图10的(C))。另外,由于角加速度At较大,因此第二扭矩tqb变大。
如图11的(C)所示,在从车身90向右方向DR侧倾斜的状态Sb向车身90直立的状态Sc过渡的期间Prb中,车身90以倾斜轴AxL为中心向左方向DL侧转动。但是,由于车辆10正在向右方向DR转弯,因此车身90向右方向DR侧移动。上述结果为,如图11的(C)的右部所示,车身90的下部91向右方向DR侧移动。进而,与图11的(A)的状态相同地,对前轮12F作用以转动轴Ax1为中心向右方向DR侧转动的扭矩tqb(图10的(C))。
以上,对车身90向右方向DR侧倾斜的情况进行了说明。车身90向左方向DL侧倾斜的情况也同样地,对前轮12F作用扭矩tqa、tqb。
前轮12F根据将第一扭矩tqa与第二扭矩tqb合成的扭矩,以转向操纵装置41(图1)的转动轴Ax1为中心转动。这样的扭矩能够以与倾斜角T的振动相同的相位,或者比倾斜角T的相位提前的相位,使转向操纵角AF变化。尤其是,在第一扭矩tqa较大的情况下,转向操纵角AF的相位能够比倾斜角T的相位提前。
另一方面,转向操纵角AF的相位可能由于各种原因而比倾斜角T的相位延迟。例如,前轮12F的朝向(即,转向操纵角AF)的变化由于以转向操纵装置41的转动轴Ax1为中心与前轮12F一同转动的部件(例如,前叉17)的转动惯量而被抑制。另外,由于以转动轴Ax1为中心的转动的阻力(例如摩擦),转向操纵角AF的变化被抑制。上述结果为,转向操纵角AF的变化可能相对于倾斜角T的变化延迟。另外,车辆10的行进方向的变化由于与车辆10的转弯相关的转动惯量(也被称作横摆力矩)而被抑制。其结果为,行进方向的变化可能相对于倾斜角T的变化延迟。进而,由于行进方向的变化的延迟,转向操纵角AF的变化可能延迟。
在将第一扭矩tqa与第二扭矩tqb合成的扭矩较小的情况下,转向操纵角AF的相位易延迟于倾斜角T的相位。在将第一扭矩tqa与第二扭矩tqb合成的扭矩较大的情况下,转向操纵角AF的相位的延迟变小。并且,在第一扭矩tqa较大的情况下,转向操纵角AF的相位可能比倾斜角T的相位提前。转向操纵角AF的相位比倾斜角T的相位提前意味着与车身90倾斜相比,转向操纵角AF先发生变化。在与车身90的倾斜相比,转向操纵角AF先发生变化的情况下,由于以变化后的转向操纵角AF进行转弯所产生的离心力与车身90的倾斜相比先作用于车身90。由此,车辆10的行驶稳定性可能下降。因此,优选抑制转向操纵角AF的相位的提前。
此外,转向操纵角AF的相位易提前是在第一扭矩tqa较大的情况下。如也在图8中说明的那样,前轮12F的角动量越大,第一扭矩tqa越大。前轮12F的角动量在以前轮12F的旋转轴Ax2为中心的转动惯量、和以前轮12F的旋转轴Ax2为中心的角速度(即,速度V)中的至少一方较大的情况下较大。因此,如图9的(A)~图9的(D)所说明的那样,在转动惯量和速度V中的至少一方较大的情况下(图9的(B)~图9的(D)),转向操纵角AF的相位可能比倾斜角T的相位提前。而且,在转动惯量和速度V两方较小的情况下(图9的(A)),转向操纵角AF的相位可能比倾斜角T的相位延迟。另外,在前轮12F的角动量相同的情况下,前轮12F的旋转轴Ax2转动的速度(即,角速度Vt(图10的(B)))越大,第一扭矩tqa越大。像这样,在速度V较快的情况、和角速度Vt较快的情况下,第一扭矩tqa易变大,即,转向操纵角AF的相位易提前。因此,在本实施例中,控制装置110(图1)在第一扭矩tqa易变大的情况下,以使作用于前轮12F与车身90之间的转动阻力变大的方式控制转向操纵马达65。由此,抑制转向操纵角AF的相位的提前。
图12是表示与车辆10的控制相关的结构的框图。车辆10作为与控制相关的结构,具有车速传感器122、方向盘角传感器123、转向操纵角传感器124、偏斜角传感器125、加速踏板传感器145、制动踏板传感器146、换挡开关47、控制装置110、右电动马达51R、左电动马达51L、偏斜马达25以及转向操纵马达65。
车速传感器122是检测车辆10的车速的传感器。在本实施例中,车速传感器122安装于前叉17(图1)的下端,检测前轮12F的旋转速度、即车速。
方向盘角传感器123是检测方向盘41a的朝向(即,方向盘角)的传感器。“方向盘角=0”表示直线前进,“方向盘角>0”表示右转弯,“方向盘角<0”表示左转弯。方向盘角表示用户所希望的转向操纵角AF、即转向操纵角AF的目标值。在本实施例中,方向盘角传感器123安装于固定于方向盘41a(图1)的支承棒41ax。
转向操纵角传感器124是检测前轮12F的转向操纵角AF的传感器。在本实施例中,转向操纵角传感器124安装于转向操纵马达65(图1)。
偏斜角传感器125是检测倾斜角T的传感器。偏斜角传感器125安装于偏斜马达25(图4)。如上述那样,上横连杆部件31U相对于中纵连杆部件21的朝向与倾斜角T对应。偏斜角传感器125检测上横连杆部件31U相对于中纵连杆部件21的朝向、即倾斜角T。
加速踏板传感器145是检测加速操作量的传感器。在本实施例中,加速踏板传感器145安装于加速踏板45(图1)。制动踏板传感器146是检测制动操作量的传感器。在本实施例中,制动踏板传感器146安装于制动踏板46(图1)。
此外,各传感器122、123、124、125、145、146例如通过使用旋转变压器、或者编码器而构成。
控制装置110具有车辆控制部100、驱动装置控制部101、偏斜马达控制部102及转向操纵马达控制部103。控制装置110使用来自电池120(图1)的电力而动作。控制部100、101、102、103分别具有计算机。各计算机具有处理器(例如,CPU)、易失性存储装置(例如,DRAM)及非易失性存储装置(例如,闪存)。在非易失性存储装置预先储存有用于控制部的动作的程序。处理器通过执行程序来执行各种处理。
车辆控制部100的处理器接收来自传感器122、123、124、125、145、146及换挡开关47的信号,并根据接收到的信号控制车辆10。具体而言,车辆控制部100的处理器通过对驱动装置控制部101、偏斜马达控制部102及转向操纵马达控制部103输出指示来控制车辆10(详细内容后文叙述)。
驱动装置控制部101的处理器根据来自车辆控制部100的指示控制电动马达51L、51R。偏斜马达控制部102的处理器根据来自车辆控制部100的指示控制偏斜马达25。转向操纵马达控制部103的处理器根据来自车辆控制部100的指示控制转向操纵马达65。上述控制部101、102、103分别具有对控制对象的马达51L、51R、25、65供给来自电池120的电力的电路(例如,逆变器电路)。
以下,将控制部的处理器执行处理简单表现为控制部执行处理。
图13是表示利用控制装置110(图12)执行的控制处理的例子的流程图。图13的流程图示出了后轮支承部80与转向操纵装置41的控制的顺序。在图13的实施例中,控制装置110在车速V为预先决定的阈值Vth以上的情况下,在以前轮12F追随车身90的倾斜而变化的方式支承前轮12F的第一模式下使转向操纵装置41动作。在车速V小于阈值Vth的情况下,控制装置110在能动地控制前轮12F的方向(即,转向操纵角AF)的第二模式下使转向操纵装置41动作。并且,控制装置110分别在车速V为阈值Vth以上的情况下和小于阈值Vth的情况下,进行使车辆10倾斜的偏斜控制。在图13中,对各处理标注将字母“S”、与接在字母“S”后面的数字进行组合的附图标记。
在S100中,车辆控制部100获取来自传感器122、123、124、125、145、146及换挡开关47的信号。由此,车辆控制部100确定出速度V、方向盘角、转向操纵角AF、倾斜角T、加速操作量、制动操作量及行驶模式。
在S110中,车辆控制部100判断是否满足用于使转向操纵装置41在第一模式下动作的条件(以下称作“解放条件”)。在本实施例中,解放条件为“行驶模式是“行进”或者“空挡”,并且速度V为阈值Vth以上”。阈值Vth例如为15km/h。在车辆10前进时,在车速V为阈值Vth以上的情况下,满足解放条件。
在满足解放条件的情况下(S110:是),在S120中,车辆控制部100将用于使转向操纵装置41在第一模式下动作的指示供给至转向操纵马达控制部103。转向操纵马达控制部103根据指示,停止向转向操纵马达65的用于将转向操纵角AF维持为目标转向操纵角的电力供给。由此,转向操纵装置41在能够以转动轴Ax1为中心向右方向DR侧和左方向DL侧中的任一侧转动的状态下,支承前轮12F。其结果为,前轮12F的转向操纵角AF追随车身90的倾斜而变化。另外,在本实施例中,车辆控制部100将使转向操纵马达65施加前轮12F与车身90之间的转动阻力的指示供给至转向操纵马达控制部103。转向操纵马达控制部103根据指示,向转向操纵马达65供给用于产生转动阻力的电力。
图14的(A)、图14的(B)分别是表示车速V、角速度Vt及阻力指标值Rf的对应关系的映射的例子的说明图。横轴表示车速V,纵轴表示角速度Vt。用车速V的轴与角速度Vt的轴表示的区域(即,表示车速V与角速度Vt的组合的区域)被划分为多个局部区域。在各局部区域中,对应有相互不同的阻力指标值Rf。阻力指标值Rf表示转动阻力的大小。阻力指标值Rf越大,转动阻力越大。此外,Rf=0表示由转向操纵马达65施加的转动阻力为0。此外,在阻力指标值Rf的各值中预先对应有为了产生转动阻力而应该供给至转向操纵马达65的电力。在Rf=0的情况下,供给至转向操纵马达65的电力为0。因此,前轮12F能够以转向操纵装置41的转动轴Ax1为中心自由转动。
在S120(图13)中,车辆控制部100使用来自转向操纵角传感器124的信号对转向操纵角AF的变化进行检测。在转向操纵角AF发生变化的情况下,车辆控制部100参照预先决定的对应关系(例如,图14的(A)),确定出同当前的车速V与角速度Vt的组合对应的阻力指标值Rf。控制部100使用来自偏斜角传感器125(图12)的信号计算出角速度Vt。进而,控制部100向转向操纵马达控制部103供给如下指示:将与确定出的阻力指标值Rf对应的电力、且为用于产生与转向操纵角AF的变化的方向相反的方向的力的电力供给至转向操纵马达65。转向操纵马达控制部103根据指示将电力供给至转向操纵马达65。由此,转向操纵马达65生成与转向操纵角AF的变化的方向相反的方向的力。由转向操纵马达65生成的力以在减小转向操纵角AF的变化(即,前轮12F的转动)的程度上较大,而且,在无法使转向操纵角AF向相反朝向变化的程度上较小的方式被预先决定。这样,由转向操纵马达65生成的力不是使前轮12F转动的力,而是阻止前轮12F的转动(即,转向操纵角AF的变化)的力。
在图14的(A)的例子中,阻力指标值Rf通过“0”和“1”两个阶段来控制。具体而言,在图14的(A)的对应关系中,连接角速度Vt的轴与车速V的轴的边界线BL被预先决定。边界线BL构成为车速V越大则角速度Vt越小。表示车速V与角速度Vt的组合的区域通过该边界线BL被划分为两个局部区域。两个局部区域之中,在车速V和角速度Vt比较小的区域中,Rf=0,在车速V和角速度Vt比较大的区域中,Rf=1。根据这种对应关系,在产生转动阻力的情况下,当车速V和角速度Vt中的至少一方较大时,施加转动阻力。因此,如图9的(B)~图9的(D)那样,在转向操纵角AF的相位易比倾斜角T的相位提前的情况下,通过转动阻力抑制转向操纵角AF的变化,因此抑制与车身90倾斜相比转向操纵角AF先发生变化的情况。其结果为,能够抑制车辆10的行驶稳定性的下降。另外,在车速V和角速度Vt较小的情况下,省略转动阻力的施加。其结果为,能够抑制转向操纵角AF的变化过度延迟于倾斜角T的变化。
此外,表示图14的(A)那样的车速V、角速度Vt及阻力指标值Rf的对应关系的数据MP1(例如,映射数据)预先储存于车辆控制部100的非易失性存储装置。车辆控制部100参照该数据MP1,确定出对应于车速V与角速度Vt的组合的阻力指标值Rf。
在图14的(B)的例子中,阻力指标值Rf通过三个以上的阶段(这里,为五个阶段)来控制。具体而言,在图14的(B)的对应关系中,连接角速度Vt的轴与车速V的轴的四条边界线BL1~BL4被预先决定。各边界线BL1~BL4彼此分离,并且构成为车速V越大则角速度Vt越小。表示车速V与角速度Vt的组合的区域通过上述边界线BL1~BL4被划分为五个局部区域。在五个局部区域中,以车速V和角速度Vt越大则阻力指标值Rf越大的方式,分别对应0、1、2、3、4的阻力指标值Rf。在图14的(B)的例子中,与图14的(A)的例子相比,转动阻力与车速V与角速度Vt的变化相对应地被细微地调整。其结果为,能够进一步抑制车辆10的行驶稳定性的下降。此外,在使用图14的(B)的对应关系的情况下,代替图14的(A)的数据MP1,使用表示该对应关系的数据MP2(例如,映射数据)。
此外,阻力指标值Rf(进而,转动阻力)既可以与车速V的变化相对应地平滑地变化,也可以与角速度Vt的变化相对应地平滑地变化。无论哪种情况,在S120中,通过转向操纵马达65施加的转动阻力均与速度V与角速度Vt相对应地变更。
在S130(图13)中,车辆控制部100确定出与方向盘角对应的第一目标倾斜角T1。在本实施例中,第一目标倾斜角T1是将方向盘角(单位为度)乘以规定的系数(例如,30/60)而得到的值。此外,作为方向盘角与第一目标倾斜角T1的对应关系,能够代替比例关系,而采用像方向盘角的绝对值越大则第一目标倾斜角T1的绝对值越大那样的各种关系。表示方向盘角与第一目标倾斜角T1的对应关系的信息预先储存于车辆控制部100的非易失性存储装置。车辆控制部100参照该信息,根据利用参照的信息预先决定的对应关系,确定出与方向盘角对应的第一目标倾斜角T1。
此外,如上述那样,式6表示倾斜角T、速度V及转弯半径R的对应关系,式7表示转弯半径R与转向操纵角AF的对应关系。若将上述式6、式7综合起来,则确定出倾斜角T、速度V及转向操纵角AF的对应关系。方向盘角与第一目标倾斜角T1的对应关系能够通过倾斜角T、速度V及转向操纵角AF的对应关系,将方向盘角与转向操纵角AF对应(这里,转向操纵角AF能够取决于速度V而变化)。
车辆控制部100将用于控制偏斜马达25以使倾斜角T成为第一目标倾斜角T1的指示供给至偏斜马达控制部102。偏斜马达控制部102根据指示驱动偏斜马达25,以使倾斜角T成为第一目标倾斜角T1。由此,车辆10的倾斜角T变更为与方向盘角对应的第一目标倾斜角T1。像这样,车辆控制部100与偏斜马达控制部102作为控制使车身90倾斜的连杆机构30与偏斜马达25的倾斜控制部发挥作用。
在紧接着的S140中,如上述那样,前轮12F朝由式6表示的转弯半径R和式7确定出的转向操纵角AF的方向自然转动。前轮12F的转动与倾斜角T的变更相对应地自然开始。即,转向操纵角AF追随车身90的倾斜而变化。另外,在S120中被施加了转动阻力的情况下,转向操纵角AF的突变(尤其是,以比倾斜角T的相位提前的相位变化)被抑制。进而,图13的处理结束。控制装置110反复执行图13的处理。在满足解放条件的情况下,控制装置110持续进行转向操纵装置41在第一模式下的动作、和在S130中的倾斜角T的控制。其结果为,车辆10朝适合于方向盘角的行进方向行驶。
在不满足解放条件的情况下(S110:否),车辆控制部100过渡至S160。此外,在本实施例中,不满足解放条件的情况为以下的任意一种情况。
1)行驶模式为“行进”或者“空挡”,且速度V小于阈值Vth。
2)行驶模式为“停车”。
3)行驶模式为“倒退”。
在S160中,车辆控制部100将用于使转向操纵装置41在第二模式下动作的指示供给至转向操纵马达控制部103。在本实施例中,转向操纵马达控制部103根据指示向转向操纵马达65供给电力。在本实施例中,转向操纵马达控制部103以将转向操纵角AF维持为通过反复执行的S180(详细在后文叙述)决定的目标转向操纵角的方式控制转向操纵马达65。前轮12F(转向操纵角AF)自由的转动被转向操纵马达65禁止。
在S170中,与S130同样地,车辆控制部100确定出第一目标倾斜角T1。进而,车辆控制部100将用于控制偏斜马达25以使倾斜角T成为第一目标倾斜角T1的指示供给至偏斜马达控制部102。偏斜马达控制部102根据指示驱动偏斜马达25,以使倾斜角T成为第一目标倾斜角T1。由此,车辆10的倾斜角T变更为第一目标倾斜角T1。
此外,在S170中,倾斜角T也可以被控制为与第一目标倾斜角T1相比绝对值较小的第二目标倾斜角T2。第二目标倾斜角T2例如可以用以下的式8表示。
T2=(V/Vth)T1 (式8)
由式8表示的第二目标倾斜角T2从0至阈值Vth,与车速V成比例地变化。第二目标倾斜角T2的绝对值为第一目标倾斜角T1的绝对值以下。该理由如下。与高速时相比,在低速时,行进方向被频繁变更。因此,在低速时,通过减小倾斜角T的绝对值,能够使伴随行进方向的频繁变更的行驶稳定化。此外,第二目标倾斜角T2与车速V的关系也可以是车速V越大则第二目标倾斜角T2的绝对值越大那样的其他各种关系。
在开始了倾斜角T的变更(S170)后的S180中,车辆控制部100决定第一目标转向操纵角AFt1。第一目标转向操纵角AFt1根据方向盘角与车速V而被决定。在本实施例中,由在S170中确定出的目标倾斜角、和上述的式6、式7确定出的转向操纵角AF被用作第一目标转向操纵角AFt1。进而,车辆控制部100将用于控制转向操纵马达65以使转向操纵角AF成为第一目标转向操纵角AFt1的指示供给至转向操纵马达控制部103。转向操纵马达控制部103根据指示驱动转向操纵马达65,以使转向操纵角AF成为第一目标转向操纵角AFt1。由此,车辆10的转向操纵角AF被变更为第一目标转向操纵角AFt1。
此外,在S180中,转向操纵角AF也可以被控制为与第一目标转向操纵角AFt1相比绝对值较大的第二目标转向操纵角AFt2。例如,也可以第二目标转向操纵角AFt2在方向盘角相同的情况下,被决定为车速V越小则第二目标转向操纵角AFt2的绝对值越大。根据该结构,能够减小在速度V较小的情况下的车辆10的最小旋转半径。无论在哪种情况下,都优选为,第二目标转向操纵角AFt2在车速V相同的情况下,被决定为方向盘角的绝对值越大则第二目标转向操纵角AFt2的绝对值越大。另外,优选在车速V在小于阈值Vth的车速V、与阈值Vth以上的车速V之间变化的情况下,以转向操纵角AF与倾斜角T平滑地变化的方式,控制转向操纵角AF与倾斜角T。
此外,车辆控制部100在倾斜角T的变更(S170)开始后、倾斜角T的变更(S170)结束之前,开始前轮12F的转动(S180)。除此之外,车辆控制部100也可以在倾斜角T的变更(S170)结束之后,开始前轮12F的转动(S180)。
对应于S170、S180结束,图13的处理结束。控制装置110反复执行图13的处理。在不满足解放条件的情况下,控制装置110持续进行转向操纵装置41在第二模式下的动作、在S170中的倾斜角T的控制、及在S180中的转向操纵角AF的控制。其结果为,车辆10朝向适于方向盘角的行进方向行驶。
虽然省略了图示,但车辆控制部100与驱动装置控制部101作为与加速操作量与制动操作量相对应地控制电动马达51L、51R的驱动控制部发挥作用。在本实施例中,具体而言,在加速操作量增大的情况下,车辆控制部100将用于使电动马达51L、51R的输出功率增大的指示供给至驱动装置控制部101。驱动装置控制部101根据指示控制电动马达51L、51R,以使输出功率增大。在加速操作量减少的情况下,车辆控制部100将用于使电动马达51L、51R的输出功率减少的指示供给至驱动装置控制部101。驱动装置控制部101根据指示控制电动马达51L、51R,以使输出功率减少。
在制动操作量变得比0大的情况下,车辆控制部100将用于使电动马达51L、51R的输出功率减少的指示供给至驱动装置控制部101。驱动装置控制部101根据指示控制电动马达51L、51R,以使输出功率减少。此外,优选车辆10具有通过摩擦降低所有车轮12F、12L、12R中的至少一个车轮的旋转速度的制动装置。而且,优选在用户踩下制动踏板46的情况下,制动装置降低至少一个车轮的旋转速度。
综上所述,在本实施例中,在车速V为阈值Vth以上的情况下,车辆控制部100使转向操纵装置41在允许转向操纵角AF追随车身90的倾斜而变化的第一模式下动作(S120),并与对方向盘41a的输入相对应地控制后轮支承部80以使车身90倾斜(S130)。进一步,车辆控制部100通过转向操纵马达控制部103控制转向操纵马达65,由此变更作用于车身90与前轮12F之间的转动阻力。通过转动阻力的变更能够控制转向操纵角AF的变化,因此能够抑制因转向操纵角AF的变化而导致的车辆10的行驶稳定性下降。
具体而言,为如下所述。在车速V和角速度Vt中的至少一方较大的情况下,具体而言,在车速V与角速度Vt的组合中对应有比0大的阻力指标值Rf的情况下(图14的(A)、图14的(B)),车辆控制部100使转向操纵马达65产生转动阻力。在车速V和角速度Vt这两者较小的情况下,具体而言,在车速V和角速度Vt的组合中对应有为0的阻力指标值Rf的情况下(图14的(A)、图14的(B)),车辆控制部100不使转向操纵马达65产生转动阻力,而允许前轮12F自由转动。像这样,在转向操纵角AF的相位易比倾斜角T的相位提前的情况下,对前轮12F与车身90之间施加转动阻力,由此抑制转向操纵角AF的移动比倾斜角T的相位提前。另外,在车速V和角速度Vt较小的情况下,转动阻力的施加被省略。其结果为,能够抑制转向操纵角AF的变化过渡延迟于倾斜角T的变化。像这样,与车速V与角速度Vt相对应地变更转动阻力,由此能够通过车速V与角速度Vt的各种组合,抑制车辆10的行驶稳定性的下降。此外,车辆控制部100、转向操纵马达控制部103及转向操纵马达65的整体是变更作用于车身90与作为转向操纵轮的前轮12F之间的转动阻力的变更装置的例子。
另外,如图14的(A)、图14的(B)所示,在角速度Vt一定的情况下,车辆控制部100使车速V较快情况下的转动阻力比车速V较慢情况下的转动阻力大。因此,在车速V较快的情况下,抑制了转向操纵角AF的相位比倾斜角T的相位提前,因此能够抑制在车速V较快的情况下的车辆10的行驶稳定性的下降。
另外,如图14的(A)、图14的(B)所示,在车速V为一定的情况下,车辆控制部100使角速度Vt较快情况下的转动阻力比角速度Vt较慢情况下的转动阻力大。因此,在角速度Vt较快的情况下,抑制了转向操纵角AF的相位比倾斜角T的相位提前,因此能够抑制在角速度Vt较快的情况下的车辆10的行驶稳定性的下降。
B.转动阻力的控制的其他实施例:
图15、图16是表示转动阻力的控制的其他实施例的图。在图15中,示出了表示车速V与阻力指标值Rf的对应关系的图。横轴表示车速V,纵轴表示阻力指标值Rf。在图中,示出了表示三个实施例的三个图表Rf1~Rf3。通过上述图表Rf1~Rf3表示的车速V与阻力指标值Rf的对应关系能够代替图14的(A)、图14的(B)的对应关系而利用。
在第一图表Rf1中,阻力指标值Rf通过包括0在内的两个阶段来控制。在第二图表Rf2中,阻力指标值Rf通过包括0在内的三个以上的阶段来控制。无论是在图表Rf1、Rf2中的哪一个中,阻力指标值Rf均与车速V的增大相对应地阶段性地增大。在第三图表Rf3中,阻力指标值Rf与车速V的增大相对应地平滑地增大。无论在三个图表Rf1~Rf3的哪一个中,车速V较快的情况下的阻力指标值Rf比车速V较慢的情况下的阻力指标值Rf大。因此,在车速V较快的情况下,抑制了转向操纵角AF的相位比倾斜角T的相位提前,因此能够抑制在车速V较快的情况下的车辆10的行驶稳定性的下降。此外,阻力指标值Rf不取决于角速度Vt。像这样,也可以不取决于角速度Vt,而与车速V相对应地控制阻力指标值Rf。
图16中,示出了表示角速度Vt与阻力指标值Rf的对应关系的图表。横轴表示角速度Vt,纵轴表示阻力指标值Rf。在图中,示出了表示三个实施例的三个图表Rf11~Rf13。通过上述图表Rf11~Rf13表示的角速度Vt与阻力指标值Rf的对应关系能够代替图14的(A)、图14的(B)的对应关系而进行利用。
在第一图表Rf11中,阻力指标值Rf通过包括0在内的两个阶段来控制。在第二图表Rf12中,阻力指标值Rf通过包括0在内的三个以上的阶段来控制。无论是在图表Rf11、Rf12中的哪一个中,阻力指标值Rf均与角速度Vt的增大相对应地阶段性地增大。在第三图表Rf13中,阻力指标值Rf与角速度Vt的增大相对应地平滑地增大。无论是在三个图表Rf11~Rf13中的哪一个中,角速度Vt较快情况下的阻力指标值Rf均大于角速度Vt较慢情况下的阻力指标值Rf。因此,在角速度Vt较快的情况下,抑制转向操纵角AF的相位比倾斜角T的相位提前,因此能够抑制角速度Vt较快情况下的车辆10的行驶稳定性的下降。此外,阻力指标值Rf不取决于车速V。像这样,也可以不取决于车速V,而与角速度Vt相对应地控制阻力指标值Rf。
无论在哪种情况下,表示阻力指标值Rf与其他信息(例如,车速V和角速度Vt中的至少一方)的对应关系的数据被预先储存于车辆控制部100的非易失性存储装置中。车辆控制部100参照该数据,从车速V和角速度Vt中的至少一方确定出阻力指标值Rf。
C.变形例:
(1)作为使车身90向宽度方向倾斜的倾斜机构的结构,能够代替包括连杆机构30(图4)的结构,而采用其他各种结构。图17是车辆的其他实施例的简图。图17的车辆10a是将在图4等中进行说明的车辆10的连杆机构30置换为马达机座30a而得到的车辆。后轮12L、12R的马达51L、51R分别固定于马达机座30a。并且,偏斜马达25a能够使第一支承部82相对于马达机座30a分别向右方向DR侧和左方向DL侧转动。由此,车身90能够分别向右方向DR侧和左方向DL侧倾斜。后轮12L、12R不管车身90是否倾斜,都相对于地面GL不倾斜而直立。像这样,作为倾斜机构,也可以采用包括固定有车轮12L、12R的机座30a、支承车身90的部件82、及使部件82相对于机座30a倾斜的偏斜马达25a的结构。另外,倾斜机构的驱动装置也可以代替电动马达而是其他种类的驱动装置。例如,倾斜机构也可以通过来自泵的液压(例如,油压)驱动。例如,一对车轮12L、12R(图5的(B))分别能够沿上下方向滑动地安装于支承车身90的部件82,而且,一对车轮12L、12R之间的垂直于旋转轴的方向的相对位置也可以通过将部件82与车轮12L连结的第一液压缸、和将部件82与车轮12R连结的第二液压缸进行变更。另外,支承车身90(图17)的部件82能够朝左右方向转动地安装于机座30a,而且,部件82相对于机座30a的朝向也可以通过将机座30a与部件82连结的液压缸进行变更。一般地,能够采用能够使车身90相对于地面GL倾斜的各种结构。这里,与单纯的悬架不同,优选采用能够将车身90的倾斜角T维持为目标的倾斜角的机构。
另外,与向操作输入部(例如,方向盘41a)的输入相对应地控制倾斜机构的倾斜控制部如在图12中进行说明的车辆控制部100和偏斜马达控制部102那样,也可以是包括计算机在内的电路。而不包括计算机的电路也可以与向操作输入部的输入相对应地控制倾斜机构,以使倾斜角T成为目标的倾斜角。
(2)作为变更作用于车身与转向操纵轮(例如,前轮12F)之间的转动阻力的变更装置,能够代替包括车辆控制部100、转向操纵马达控制部103及转向操纵马达65的装置,而采用能够变更车身与转向操纵轮之间的转动阻力的任意装置。一般地,支承转向操纵轮的转向操纵装置包括支承转向操纵轮并且以转动轴为中心与转向操纵轮一同转动的部件(以下,称作“车轮侧部件”)。例如,图1的转向操纵装置41包括前叉17,前叉17支承前轮12F并且以转动轴Ax1为中心与前轮12F一同转动(前叉17是车轮侧部件的例子)。也可以连接对车身或者转向操纵装置中的固定于车身的部分、及车轮侧部件施加阻尼力的转向阻尼器。例如,也可以在图1的主体部20的前部20a和前叉17连接转向阻尼器。转向阻尼器针对车轮侧部件相对于车身的转动施加阻尼力。该阻尼力是抑制车轮侧部件的转动的力,是转动阻力的例子。车辆控制部100通过调整转向阻尼器的阻尼力,从而能够调整转动阻力(阻尼力越大,转动阻力越大)。
另外,也可以在车身或者转向操纵装置中的固定于车身的部分固定生成针对车轮侧部件的转动的制动力的制动器(例如,摩擦制动器),在制动器连接制动器的驱动装置(例如,马达)。由制动器产生的制动力是抑制车轮侧部件的转动的力,是转动阻力的例子。车辆控制部100控制驱动装置,从而能够调整由制动器产生的制动力(进而,转动阻力)。作为制动器的驱动装置,能够代替马达,而采用能够驱动制动器的任意装置。例如,也可以采用与制动器、及多个车轮中的一个(例如,转向操纵轮)连结的离心式离合器。离心式离合器能够通过卡合将来自旋转的车轮的驱动力传递给制动器。车轮的旋转速度(即,车速V)越快,离心式离合器的卡合越强。因此,车速V越快,传递给制动器的驱动力越大。驱动力越大(即,车速V越快),制动器生成越大的制动力。在使用离心式离合器的情况下,能够省略用于控制转动阻力的控制部(例如,车辆控制部100)。
无论在哪种情况下,优选变更装置与图14~图16的各实施例相同,与车速V和角速度Vt中的至少一方相对应地变更转动阻力。
(3)作为转动阻力的调整所利用的参数(例如,车速V和角速度Vt中的至少一方)与转动阻力之间的对应关系,可以代替图14~图16的各实施例的对应关系,而采用其他各种对应关系。例如,转动阻力(例如,阻力指标值Rf)也可以以针对车速V的变化描绘曲线的方式变化。另外,转动阻力(例如,阻力指标值Rf)也可以以针对角速度Vt的变化描绘曲线的方式变化。
无论在哪种情况下,优选在转动阻力与车速V相对应地变化的情况下,在包括车速V为0的低速范围内,将转动阻力控制为最小值。转动阻力的最小值是能够通过转动阻力的变更装置进行变更的范围内的最小值(例如,通过变更转动阻力的变更装置施加的转动阻力为0)。如在图8、图9中说明的那样,在车速V较慢的情况下,第一扭矩tqa较小,因此转向操纵角AF的相位易延迟于倾斜角T的相位。若转动阻力为最小值,则能够抑制转向操纵角AF的相位的延迟。另外,优选在转动阻力与角速度Vt相对应地变化的情况下,在包括角速度Vt为0的低角速度范围内,将转动阻力控制为最小值。如在图8、图9中说明的那样,在角速度Vt较慢的情况下,第一扭矩tqa较小,因此转向操纵角AF的相位易延迟于倾斜角T的相位。若转动阻力为最小值,则能够抑制转向操纵角AF的相位的延迟。
(4)为了抑制车身90的行驶稳定性的下降,优选在图9中说明的转向操纵角AF的相位的延迟较小。作为减小相位的延迟的方法,能够采用各种方法。例如,能够采用以下的方法B1~B5中的任意一个以上的方法。
B1:增大以旋转轴Ax2(图8)为中心旋转的前轮12F的转动惯量
B2:减小以转向操纵装置41的转动轴Ax1为中心与前轮12F一同转动的部件(例如,前叉17)的转动惯量
B3:减小以转向操纵装置41的转动轴Ax1为中心的转动的阻力(例如,摩擦、转向阻尼器的阻尼力)
B4:增大主销偏距Lt(图1)
B5:减小与车辆10的转弯有关的转动惯量(也称作横摆力矩)
(5)在上述实施例中,转向操纵轮亦即前轮12F的状态与车速V相对应地,在允许转向操纵角AF追随车身90的倾斜的变化的第一状态(图13:S120、S140)、与转向操纵角AF与向操作输入部(例如,方向盘41a)的输入相对应地变化的第二状态(图13:S160、S180)之间切换。转向操纵装置41、控制转向操纵装置41的动作模式的车辆控制部100及转向操纵马达控制部103的整体是支承转向操纵轮,并且能够在第一状态与第二状态之间切换转向操纵轮的状态的转向操纵轮支承部的例子。作为转向操纵轮支承部的结构,能够采用其他各种结构。例如,省略转向操纵马达65,而也可以方向盘41a与前叉17经由离合器连接。在解放离合器的情况下,前轮12F的状态为第一状态。在连接有离合器的情况下,前轮12F的状态为第二状态。在该情况下,包括离合器在内的转向操纵装置、及与车速V相对应地切换离合器的连接状态的切换部的整体是转向操纵轮支承部的例子。离合器的切换部例如也可以由电路构成。无论在哪种情况下,不包括计算机的电路也可以与车速V相对应地切换驱动轮的状态。此外,在省略转向操纵马达65的情况下,在车身与转向操纵轮之间作用转动阻力的其他装置(例如,转向阻尼器、制动器等)设置于车辆。
此外,也可以省略转向操纵轮的状态的切换,而转向操纵轮支承部构成为仅在第一状态下支承驱动轮。例如,也可以省略转向操纵马达65,而前叉17与方向盘41a经由弹性体(例如,扭杆弹簧、螺旋弹簧、橡胶等)连接。在该情况下,通过使方向盘41a的方向盘角变化,前轮12F的转向操纵角AF发生变化。用户通过操作方向盘41a,能够将转向操纵角AF调整为希望的角度。另外,在方向盘角被维持为恒定值的情况下,前轮12F的方向(转向操纵角AF)能够通过弹性体的变形而变化。因此,转向操纵角AF能够追随车身90的倾斜而变化。像这样,也可以采用包括将操作输入部(例如,方向盘41a)与转向操纵轮(例如,前轮12F)连接的弹性体的结构。此外,在省略了转向操纵轮的状态的切换的情况下,转向操纵轮支承部也可以不包括切换转向操纵轮的状态的控制部,而由支承转向操纵轮的转向操纵装置(例如,包括弹性体在内的转向操纵装置)构成。
一般地,转向操纵轮支承部也可以是与车速V无关,而在转向操纵轮的转向操纵角追随车身的倾斜而变化的状态下支承转向操纵轮的装置。另外,转向操纵轮支承部也可以是在车速V的一部分的特定的范围内允许转向操纵轮的转向操纵角追随车身的倾斜而变化,在车速V为特定的范围外的情况下使转向操纵角与操作输入部的输入相对应地变化的装置。例如,转向操纵轮支承部可以是在多个动作模式中的与车速V对应的动作模式下支承转向操纵轮的装置。多个动作模式包括允许转向操纵轮的转向操纵角追随车身的倾斜而变化的动作模式、和使转向操纵角与操作输入部的输入相对应地变化的动作模式。这里,在车速V至少为上述的特定的范围内的情况下,优选车身与向操作输入部的输入相对应地利用倾斜机构进行倾斜。例如,优选控制倾斜机构的倾斜控制部以倾斜角T变成与向操作输入部的输入对应的目标的倾斜角的方式控制倾斜机构。车身因倾斜机构而倾斜的车速V的范围既可以是车速V的一部分的范围,也可以是车速V的整个范围。
无论在哪种情况下,为了抑制因转向操纵角的变化所导致的车辆的行驶稳定性下降,优选车辆具备变更作用于车身与转向操纵轮之间的转动阻力的变更装置。
(6)作为车辆的控制方法,能够代替在图13中说明的方法,而采用其他各种方法。例如,转向操纵装置41可以与车速V无关,而在第一模式下动作。并且,也可以省略第二模式。例如,可以省略图13的S120、S140、S160、S180。并且,也可以采用构成为仅在第一状态下支承驱动轮的上述的转向操纵轮支承部,省略转向操纵马达控制部103(图12)和转向操纵马达65。
(7)作为车辆的结构,能够代替上述的结构,而采用其他各种结构。例如,也可以省略控制装置110(图12)那样的计算机。例如,不包括计算机的电路也可以根据来自传感器122、123、124、125、145、146和开关47的信号,控制马达51R、51L、25、65。另外,也可以代替电路,利用油压、马达的驱动力而动作的机械控制马达51R、51L、25、65。另外,作为多个车轮的总数和配置,能够采用各种结构。例如,也可以是前轮的总数为2,后轮的总数为1。另外,还可以是前轮的总数为2,后轮的总数为2。另外,在宽度方向上相互分离配置的一对车轮也可以是转向操纵轮。另外,后轮也可以是转向操纵轮。另外,驱动轮也可以是前轮。无论在哪种情况下,均优选车辆具备包括在车辆的宽度方向上相互分离配置的一对车轮、和由该一对车轮或者其他车轮构成的转向操纵轮的三个以上的车轮。而且,优选车辆的三个以上的车轮包括前轮、和配置在比前轮靠后方向DB侧的后轮。根据该构成,在车辆停止时,车辆能够自主直立。另外,优选转向操纵轮具有正的主销偏距(图1)。由此,转向操纵轮的转向操纵角能够容易地追随车身的倾斜而变化。另外,对驱动轮进行驱动的驱动装置也可以代替电动马达,而是使车轮旋转的任意的装置(例如,内燃机)。另外,也可以省略驱动装置。即,车辆也可以是人力车辆。在该情况下,倾斜机构也可以是与操作输入部的操作相对应地动作的人力的倾斜机构。另外,车辆的最大定员数也可以代替1人,而是2人以上。
(8)在上述各实施例中,可以将通过硬件实现的结构的一部分置换为软件,相反地,也可以将通过软件实现的结构的一部分或者全部置换为硬件。例如,也可以通过专用的硬件电路实现图12的车辆控制部100的功能。
另外,在本发明的功能的一部分或者全部通过计算机程序实现的情况下,该程序能够以储存于计算机可读记录介质(例如,非临时性记录介质)的形式提供。程序可以在储存于与提供时相同或者不同的记录介质(计算机可读记录介质)的状态下使用。“计算机可读记录介质”并不限于存储卡、CD-ROM那样的便携式记录介质,也可以包括各种ROM等计算机内的内部存储装置、硬盘驱动器等与计算机连接的外部存储装置。
以上,基于实施例、变形例对本发明进行了说明,但上述发明的实施方式是为了便于理解本发明,没有对本发明进行限定。本发明在不脱离其主旨以及权利要求书的范围内而能够进行变更、改良,并且本发明包含其等同物。
产业上的利用可行性
本发明能够优选利用于车辆。
附图标记说明
10、10a...车辆;11...座椅;12F...前轮;12L...左后轮(驱动轮);12R...右后轮(驱动轮);12Fc...重心;12La、12Ra...轮毂;12Lb、12Rb...轮胎;17...前叉;20...主体部;20a...前部;20b...底部;20c...后部;20d...支承部;25、25a...偏斜马达;30...连杆机构;33L...左纵连杆部件;21...中纵连杆部件;33R...右纵连杆部件;31D...下横连杆部件;31U...上横连杆部件;30a...马达机座;41...转向操纵装置;41a...方向盘;41ax...支承棒;45...加速踏板;46...制动踏板;47...开关;47...换挡开关;51L...左电动马达;51R...右电动马达;65...转向操纵马达;70...悬架系统;70L...左悬架;70R...右悬架;70La、70Ra...中心轴;75...连结部;80...后轮支承部;82...第一支承部;83...第二支承部;90...车身;90c...重心;91...下部;100...车辆控制部;101...驱动装置控制部;102...偏斜马达控制部;103...转向操纵马达控制部;110...控制装置;120...电池;122...车速传感器;123...方向盘角传感器;124...转向操纵角传感器;125...偏斜角传感器;145...加速踏板传感器;146...制动踏板传感器;147...换挡开关;V...速度(车速);T...倾斜角;Vt...角速度;At...角加速度;R...转弯半径;m...质量;P1...接触点;P2...交点;AF...转向操纵角;GL...地面;Cr...转弯中心;Lt...主销偏距;Ax1...转动轴;Ax2...旋转轴;Ax3...前轴;AxL...倾斜轴;AxR...摇摆轴;DF...前方向;DB...后方向;DU...上方向;DD...下方向;DL...左方向;DR...右方向。

Claims (2)

1.一种车辆,其中,具备:
车身;
三个以上的车轮,包括一对车轮和转向操纵轮,其中,所述一对车轮在所述车辆的宽度方向上相互分离配置,所述转向操纵轮由所述一对车轮或者其他车轮构成并能够相对于所述车身左右转动且构成为所述转向操纵轮的转动的轴与地面的交点位于比所述转向操纵轮与地面的接触面的中心位置靠前的位置;
操作输入部,其通过操作而被输入转弯方向;以及
倾斜机构,其使所述车身朝所述宽度方向倾斜,
所述车辆构成为在车速的至少一部分的范围内,以如下状态行驶,即,所述车身与向所述操作输入部的输入相对应地利用所述倾斜机构进行倾斜,并且所述转向操纵轮的转向操纵角追随所述车身的倾斜而变化,
所述车辆具备变更作用于所述车身与所述转向操纵轮之间的转动阻力的变更装置,
所述变更装置使车速较快情况下的转动阻力比所述车速较慢情况下的转动阻力大。
2.根据权利要求1所述的车辆,其中,
所述变更装置使利用所述倾斜机构产生的所述车身的倾斜的角速度较快情况下的转动阻力比所述角速度较慢情况下的转动阻力大。
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