CN111164002A - 车辆 - Google Patents

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CN111164002A
CN111164002A CN201980004770.4A CN201980004770A CN111164002A CN 111164002 A CN111164002 A CN 111164002A CN 201980004770 A CN201980004770 A CN 201980004770A CN 111164002 A CN111164002 A CN 111164002A
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CN
China
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torque
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magnitude
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CN201980004770.4A
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荒木敬造
水野晃
久保昇太
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Equos Research Co Ltd
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Equos Research Co Ltd
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Abstract

车辆具备:车身;能够向左右转动的1个以上转动轮;倾斜驱动装置,构成为使倾斜转矩作用于车身;转动轮支承部;以及控制装置。转动轮支承部具备:支承部件,将1个以上转动轮支承为能够旋转;和转动驱动装置,构成为对支承部件施加转动转矩。控制装置构成为决定目标倾斜角并使用目标倾斜角来决定目标倾斜转矩和目标转动转矩。

Description

车辆
技术领域
本说明书涉及使车身倾斜来进行转弯的车辆。
背景技术
公知有一种在转弯时使车身倾斜的车辆。另外,提出了用于使车身向转弯方向内侧顺畅地倾斜的各种技术。例如,提出了一种在乘员开始操作方向杆时使转向操纵轮的转向操纵角向与转动方向杆的方向相反的方向变化的技术。根据该技术,由于开始向与乘员所希望的转弯方向相反的转弯方向转弯,所以因转弯产生的离心力使车身向与乘员所希望的转弯方向内侧倾斜。因此,能够使车身向转弯方向内侧顺畅地倾斜。
专利文献1:日本特开2013-23166号公报
另外,车辆可具备输出用于控制车身的倾斜角的倾斜转矩的装置和输出使能够相对于车辆的前进方向向左右转动的转动轮转动的转动转矩的装置。关于提高这样的车辆的行驶稳定性,未进行足够的研究。
发明内容
本说明书公开一种能够使具备输出倾斜转矩的装置和输出转动转矩的装置的车辆的行驶稳定性提高的技术。
本说明书中公开的技术能够作为以下的应用例来实现。
[应用例1]
一种车辆,其中,具备:
车身;
N个(N为2以上的整数)车轮,包括能够相对于上述车辆的前进方向向左右转动的1个以上转动轮并包括1个以上前轮与1个以上后轮;
倾斜角传感器,构成为测定上述车身的宽度方向的倾斜角;
倾斜驱动装置,构成为使用于控制上述车身的上述倾斜角的倾斜转矩作用于上述车身;
操作输入部,构成为为了输入表示转弯方向与转弯的程度的操作量而被操作;以及
转动轮支承部,支承上述1个以上转动轮;以及
控制装置,
上述转动轮支承部具备:
支承部件,将上述1个以上转动轮支承为能够旋转;
转动装置,将上述支承部件支承为能够相对于上述车身向左右转动;以及
转动驱动装置,构成为将使上述支承部件转动的转动转矩施加于上述支承部件,
上述控制装置构成为:
使用包括上述操作量的1个以上参数来决定上述车身的目标的倾斜角亦即目标倾斜角,
使用上述目标倾斜角来决定上述倾斜驱动装置的目标转矩亦即目标倾斜转矩和上述转动驱动装置的目标转矩亦即目标转动转矩,
根据上述目标倾斜转矩来控制上述倾斜驱动装置,
根据上述目标转动转矩来控制上述转动驱动装置。
根据该结构,由于使用目标倾斜角来决定目标倾斜转矩与目标转动转矩双方,所以能够提高具备倾斜驱动装置与转动驱动装置的车辆的行驶稳定性。
[应用例2]
根据应用例1所记载的车辆,其中,
在将以上述倾斜角接近上述目标倾斜角的方式使上述车身在宽度方向转动的情况下的转动方向中的、右方向与左方向的任一个方向作为目标方向的情况下,
上述控制装置具有倒转矩模式作为上述转动驱动装置的控制模式,该倒转矩模式是将上述目标转动转矩决定为使上述支承部件向与上述目标方向相反的方向转动的转矩亦即倒转矩的控制模式。
根据该结构,由于在倒转矩模式中目标转动转矩被决定为使支承部件向与目标方向相反的方向转动的转矩,所以车身的倾斜角能够容易地接近目标倾斜角。
[应用例3]
根据应用例2所记载的车辆,其中,
上述控制装置构成为:在上述倒转矩模式中,使用上述目标倾斜角与上述车身的上述倾斜角之间的差亦即倾斜角差来决定上述目标倾斜转矩和上述目标转动转矩,将上述目标转动转矩决定成上述倾斜角差的大小大于第一阈值的情况下的上述目标转动转矩的大小比上述倾斜角差的上述大小小于上述第一阈值的情况下的上述目标转动转矩的上述大小大。
根据该结构,由于在倾斜角差的大小大于第一阈值的情况下,倒转矩亦即目标转动转矩的大小大,所以能够使车身的倾斜角容易地变化。由于在倾斜角差的大小小于第一阈值的情况下,倒转矩亦即目标转动转矩的大小小,所以能够抑制车身的倾斜角的不希望的变化。
[应用例4]
根据应用例3所记载的车辆,其中,
在将上述倒转矩亦即上述目标转动转矩的大小相对于上述倾斜角差的大小的比例作为倒转动转矩比例的情况下,
上述控制装置构成为:在上述倒转矩模式中,将上述目标转动转矩决定成上述倾斜角差的上述大小大于上述第一阈值的情况下的上述倒转动转矩比例比上述倾斜角差的上述大小小于上述第一阈值的情况下的上述倒转动转矩比例大。
根据该结构,在倾斜角差的大小大于第一阈值的情况下,与倾斜角差的大小小于第一阈值的情况相比,倒转矩亦即目标转动转矩的大小恰当地变大。因此,在倾斜角差的大小大的情况下,能够使车身的倾斜角容易地变化,在倾斜角差的大小小的情况下,能够抑制车身的倾斜角的不希望的变化。
[应用例5]
根据应用例3或4所记载的车辆,其中,
在将上述目标倾斜转矩的大小相对于上述倾斜角差的大小的比例作为倾斜转矩比例的情况下,
上述控制装置构成为:在上述倒转矩模式中,将上述目标倾斜转矩决定成上述倾斜角差的上述大小为大于上述第一阈值的第一范围内的情况下的上述倾斜转矩比例比上述倾斜角差的上述大小为小于上述第一阈值的特定的范围亦即第二范围内的情况下的上述倾斜转矩比例小。
根据该结构,在倾斜角差的大小为大于第一阈值的第一范围内的情况下,能够抑制目标倾斜转矩的大小过大。因此,通过按照倒转矩亦即目标转动转矩的转动驱动装置的转矩,能够使车身的倾斜角恰当地变化。
[应用例6]
根据应用例5所记载的车辆,其中,
上述第一范围是大于上述第一阈值且小于第二阈值的范围,上述第二阈值是大于上述第一阈值的阈值,
上述控制装置构成为:在上述倒转矩模式中,将上述目标倾斜转矩决定成上述倾斜角差的上述大小大于上述第二阈值的情况下的上述倾斜转矩比例比上述倾斜角差的大小为上述第一范围内的情况下的上述倾斜转矩比例大。
根据该结构,通过在倾斜角差的大小大于第二阈值的情况下,除了使用转动驱动装置的转矩之外还使用倾斜驱动装置的转矩,能够使车身的倾斜角容易地变化。
[应用例7]
根据应用例5或6所记载的车辆,其中,
上述第二范围是大于第三阈值且小于上述第一阈值的范围,上述第三阈值是小于第一阈值的阈值,
上述控制装置构成为:在上述倒转矩模式中,将上述目标倾斜转矩决定成上述倾斜角差的上述大小小于上述第三阈值的情况下的上述倾斜转矩比例比上述倾斜角差的大小为上述第二范围内的情况下的上述倾斜转矩比例小。
根据该结构,在倾斜角差的大小小于第三阈值的情况下,能够抑制目标倾斜转矩的大小过大。而且,通过按照倒转矩亦即目标转动转矩的转动驱动装置的转矩,能够使车身的倾斜角恰当地变化。
[应用例8]
根据应用例1~7任一个应用例所记载的车辆,其中,
在将上述倒转矩亦即上述目标转动转矩的大小相对于上述倾斜角差的大小的比例作为倒转动转矩比例的情况下,
上述控制装置构成为:在上述倒转矩模式中,将上述目标转动转矩决定成上述车速的大小小于第四阈值的情况下的上述倒转动转矩比例比上述车速的大小大于上述第四阈值的情况下的上述倒转动转矩比例大。
根据该结构,在车速的大小小于第四阈值的情况下,与车速的大小大于第四阈值的情况相比,倒转矩亦即目标转动转矩的大小变大。因此,在车速的大小小的情况下,能够抑制车身的倾斜角的变化的延迟。
其中,本说明书中公开的技术能够以各种方式来实现,例如能够以车辆、车辆的控制装置、车辆的控制方法等方式来实现。
附图说明
图1是车辆10的右视图。
图2是车辆10的俯视图。
图3是车辆10的仰视图。
图4是车辆10的后视图。
图5的(A)、(B)是车辆10被简化了的后视图。
图6的(A)、(B)是车辆10被简化了的后视图。
图7是转弯时的力的平衡的说明图。
图8是的表示车轮角AF与转弯半径R被简化了的关系的说明图。
图9是作用于进行旋转的前轮12F的力的说明图。
图10是表示与车辆10的控制相关的结构的框图。
图11是表示控制处理的例子的流程图。
图12是控制装置100的框图。
图13是表示第一控制的处理的例子的流程图。
图14的(A)~(D)是转动转矩与倾斜转矩的说明图。
图15是前轮12F的立体图。
图16的(A)、(B)是表示速度V、倾斜角差dT以及第一P增益Kp1的关系的例子的图表。图16的(C)是表示目标转动转矩TqTt的例子的图表。
图17是表示倾斜角差dT与第二P增益Kp2的关系的例子的图表。
具体实施方式
A1.车辆10的结构:
图1~图4是表示作为一个实施例的车辆10的说明图。图1表示车辆10的右视图,图2表示车辆10的俯视图,图3表示车辆10的仰视图,图4表示车辆10的后视图。在图1~图4中示出了被配置于水平的地面GL(图1)上且未倾斜的状态的车辆10。在图2~图4中,图示了图1所示的车辆10的结构中的说明所使用的部分,省略了其他部分的图示。在图1~图4中示出6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是铅垂上方向,下方向DD是上方向DU的相反方向。右方向DR是从向前方向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均是水平的方向。右与左的方向DR、DL与前方向DF垂直。
在本实施例中,该车辆10单人乘坐用的小型车辆。车辆10(图1、图2)是具有车身90、一个前轮12F以及两个后轮12L、12R的三轮车。前轮12F是能够向左右方向转动的转动轮的例子,被配置于车辆10的宽度方向(即,与右方向DR平行的方向)的中心。后轮12L、12R是驱动轮,相互分离地配置为相对于车辆10的宽度方向的中心对称。
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以及支承部20d。底部20b是水平的板状的部分。前部20a是从底部20b的前方向DF侧的端部向上方向DU侧延伸的板状的部分。后部20c是从底部20b的后方向DB侧的端部向上方向DU侧延伸的板状的部分。支承部20d是从后部20c的上端朝向后方向DB延伸的板状的部分。主体部20例如具有金属制的框架和被固定于框架的面板。
车身90还具有被固定于底部20b上的座位11、配置于座位11的前方向DF侧的加速踏板45及制动踏板46、被固定于底部20b的控制装置100及电池120、被固定于前部20a的上方向DU侧的端部的前轮支承装置41、以及被安装于前轮支承装置41的换挡开关47。虽然省略图示,但可在主体部20固定其他部件(例如蓬盖、前照灯等)。车身90包括被固定于主体部20的部件。
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“驱动”、“空挡”、“倒车”以及“驻车”这4个行驶模式中选择一个。“驱动”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旋转自如的模式,“倒车”是通过驱动轮12L、12R的驱动而后退的模式,“驻车”是至少一个车轮(例如后轮12L、12R)不能旋转的模式。“驱动”与“空挡”通常在车辆10的前进时利用。
前轮支承装置41(图1)是将前轮12F支承为能够以转动轴Ax1为中心进行转动的装置。前轮支承装置41具有前叉17、轴承68以及转向操纵马达65。前叉17将前轮12F支承为能够旋转,例如是内置了悬架(螺旋弹簧与减震器)的伸缩式的叉。轴承68将主体部20(这里为前部20a)与前叉17连结。轴承68将前叉17(进而将前轮12F)支承为能够以转动轴Ax1为中心而相对于车身90向左右转动。转向操纵马达65是作为使前叉17转动的促动器的例子的电动马达。转向操纵马达65包括未图示的转子和定子。转子和定子中的一方被固定于前叉17,另一方被固定于主体部20(这里为前部20a)。
在车辆10设置有能够向左右转动的方向盘41a。方向盘41a是构成为为了输入转弯方向和转弯的程度而被操作的操作输入部的例子。方向盘41a相对于规定的直行方向的转动方向(右或者左)表示用户所希望的转弯方向。方向盘41a相对于直行方向的转动角度(以下,亦称为“方向盘角”)的大小表示用户所希望的转弯的程度。在本实施例中,“方向盘角=零”表示直行,“方向盘角>零”表示右转弯,“方向盘角<零”表示左转弯。这样,方向盘角的正负的符号表示转弯方向。另外,方向盘角的绝对值表示转弯的程度。这样的方向盘角是输入至方向盘41a的表示转弯方向和转弯的程度的操作量的例子。
此外,在本实施例中,在方向盘41a固定有沿着方向盘41a的旋转轴延伸的支承棒41ax。支承棒41ax与前轮支承装置41连接为能够以旋转轴为中心旋转。
车轮角AF(图2)是在朝向下方向DD观察车辆10的情况下以前方向DF为基准的进行旋转的前轮12F的行进方向D12的角度。行进方向D12是与前轮12F的旋转轴Ax2垂直的方向。在本实施例中,“AF=零”表示“方向D12=前方向DF”。“AF>零”表示方向D12朝向右方向DR侧(转弯方向=右方向DR)。“AF<零”表示方向D12朝向左方向DL侧(转弯方向=左方向DL)。
转向操纵马达65被控制装置100(图1)控制。以下,将由转向操纵马达65生成的转矩亦称为转动转矩。在转动转矩小的情况下,允许前轮12F的方向D12与方向盘角独立地向左右转动。关于转向操纵马达65的控制的详细情况将后述。
图1中的角度CA表示铅垂上方向DU与沿着转动轴Ax1朝向铅垂上方向DU侧的方向所成的角度(亦称为后倾角(Castor angle))。在本实施例中,后倾角CA大于零。在后倾角CA大于零的情况下,沿着转动轴Ax1朝向铅垂上方向DU侧的方向向斜后方倾斜。
另外,如图1所示,在本实施例中,前轮支承装置41的转动轴Ax1与地面GL的交点P2位于比前轮12F与地面GL的接触中心P1靠前方向DF侧的位置。这些点P1、P2之间的后方向DB的距离Lt被称为转向节主销纵偏距。正的转向节主销纵偏距Lt表示为接触中心P1位于比交点P2靠后方向DB侧的位置。其中,如图1、图3所示,接触中心P1是前轮12F与地面GL的接触区域Ca1的中心。接触区域的中心是接触区域的重心,具体而言,是假定为质量均匀分布在区域内的情况下的重心的位置。右后轮12R与地面GL的接触区域CaR的接触中心PbR和左后轮12L与地面GL的接触区域CaL的接触中心PbL也被同样确定。
两个后轮12L、12R(图4)被后轮支承部80支承为能够旋转。后轮支承部80具有连杆机构30、被固定于连杆机构30的上部的倾斜马达25、被固定于连杆机构30的上部的第一支承部82、以及被固定于连杆机构30的前部的第二支承部83(图1)。在图1中,为了说明,连杆机构30、第一支承部82以及第二支承部83中的被右后轮12R遮挡的部分的也用实线表示。在图2中,为了说明,被主体部20遮挡的后轮支承部80、后轮12L、12R以及连结棒75用实线表示。在图1~图3中,简化表示了连杆机构30。
第一支承部82(图4)在后轮12L、12R的上方向DU侧包括与右方向DR平行延伸的板状的部分。第二支承部83(图1、图2)被配置于连杆机构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)具有车轮12Ra和安装于车轮12Ra的轮胎12Rb。车轮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(图示省略)。转子与定子中的一方固定于车轮12Ra,另一方固定于后轮支承部80。右电动马达51R的旋转轴与车轮12Ra的旋转轴相同,与右方向DR平行。左后轮12L的结构与右后轮12R的结构同样。具体而言,左后轮12L具有车轮12La和轮胎12Lb。左电动马达51L的转子与定子中的一方固定于车轮12La,另一方固定于后轮支承部80。这些电动马达51L、51R是直接驱动后轮12L、12R的轮内马达。
在图1、图4中示出了车身90直立于水平的地面GL上而不倾斜的状态(后述的倾斜角T为零的状态)。在该状态下,左后轮12L的旋转轴ArL(图4)与右后轮12R的旋转轴ArR位于相同的直线上。如图1、图3所示,右后轮12R的与地面GL的接触中心PbR的前方向DF的位置和左后轮12L的与地面GL的接触中心PbL的前方向DF的位置大致相同。
连杆机构30(图4)是所谓的平行连杆。连杆机构30具有朝向右方向DR依次排列的3个纵连杆部件33L、21、33R和朝向下方向DD依次排列的2个横连杆部件31U、31D。当车身90直立在水平的地面GL上而不倾斜的情况下,纵连杆部件33L、21、33R与铅垂方向平行,横连杆部件31U、31D与水平方向平行。2个纵连杆部件33L、33R与2个横连杆部件31U、31D形成平行四边形连杆机构。上横连杆部件31U连结纵连杆部件33L、33R的上端。下横连杆部件31D连结纵连杆部件33L、33R的下端。中纵连杆部件21连结横连杆部件31U、31D的中央部分。这些连杆部件33L、33R、31U、31D、21相互连结为能够转动,转动轴与前方向DF平行。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。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和支承部82、83例如由金属形成。
在本实施例中,连杆机构30具有用于将多个连杆部件连结为能够转动的轴承。例如,轴承38将下横连杆部件31D和中纵连杆部件21连结为能够转动,轴承39将上横连杆部件31U与中纵连杆部件21连结为能够转动。虽然省略说明,但在将多个连杆部件连结为能够转动的其他部分也设置有轴承。
倾斜马达25是使连杆机构30工作的促动器的例子,在本实施例中,是具有定子和转子的电动马达。倾斜马达25的定子和转子中的一方被固定于中纵连杆部件21,另一方被固定于上横连杆部件31U。倾斜马达25的转动轴与轴承39的转动轴相同,位于车辆10的宽度方向的中心。若倾斜马达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。以下,将由倾斜马达25生成的转矩亦称为倾斜转矩。倾斜转矩是用于控制车身90的倾斜角的转矩。
图5的(A)、图5的(B)是表示水平的地面GL上的车辆10的状态的简图。在图中示出了车辆10被简化了的后视图。图5的(A)表示车辆10直立的状态,图5的(B)表示车辆10倾斜的状态。如图5的(A)所示,在上横连杆部件31U与中纵连杆部件21正交的情况下,全部的车轮12F、12L、12R相对于水平的地面GL直立。而且,包括车身90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未倾斜的状态下,车辆上方向DVU与上方向DU相同。在本实施例中,对于车身90预先决定的上方向作为车辆上方向DVU使用。
如图5的(B)所示,在后视图上,当中纵连杆部件21相对于上横连杆部件31U沿顺时针方向转动的情况下,右后轮12R向车辆上方向DVU侧移动,左后轮12L向相反侧移动。其结果是,在全部的车轮12F、12L、12R与地面GL接触的状态下,这些车轮12F、12L、12R相对于地面GL向右方向DR侧倾斜。而且,包括车身90的车辆10的整体相对于地面GL向右方向DR侧倾斜。一般在上横连杆部件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的一方向车辆上方向DVU侧移动,另一方向与车辆上方向DVU相反的方向侧移动。即,连杆机构30与倾斜马达25在沿宽度方向相互分离配置的一对车轮12L、12R之间使与车轮12L、12R的旋转轴ArL、ArR垂直的方向的相对位置变化。其结果是,车轮12F、12L、12R、进而包括车身90的车辆10的整体相对于地面GL倾斜。如后述那样,在车辆10向右方向DR侧转弯的情况下,车辆10向右方向DR侧倾斜。在车辆10向左方向DL侧转弯的情况下,车辆10向左方向DL侧倾斜。
在图5的(B)中,车辆上方向DVU相对于上方向DU向右方向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>零”表示向右方向DR侧的倾斜,“T<零”表示向左方向DL侧的倾斜。在车辆10倾斜的情况下,包括车身90的车辆10的整体大致向相同的方向倾斜。因此,可以说车身90的倾斜角T是车辆10的倾斜角T。
另外,在图5的(B)中示出了连杆机构30的控制角Tc。控制角Tc表示了中纵连杆部件21的朝向相对于上横连杆部件31U的朝向的角度。“Tc=零”表示中纵连杆部件21与上横连杆部件31U垂直。在图5的(B)的后视图中,“Tc>零”表示为中纵连杆部件21相对于上横连杆部件31U绕顺时针转动了。虽然省略图示,但“Tc<零”表示为中纵连杆部件21相对于上横连杆部件31U绕逆时针转动了。如图示那样,在车辆10位于水平的地面GL(即,与铅垂上方向DU垂直的地面GL)上的情况下,控制角Tc与倾斜角T大致相同。
如图5的(A)、图5的(B)所示,在地面GL上配置有倾斜轴AxL。连杆机构30与倾斜马达25能够使车辆10以倾斜轴AxL为中心向右与左倾斜。在本实施例中,倾斜轴AxL是通过前轮12F与地面GL的接触中心P1并与前方向DF平行的直线。将后轮12L、12R支承为能够旋转的连杆机构30与倾斜马达25构成倾斜装置89,该倾斜装置89被构成为使车身90在车辆10的宽度方向倾斜。
其中,横连杆部件31U经由纵连杆部件33L、33R和马达51L、51R与车轮12L、12R连接。中纵连杆部件21经由第一支承部82和悬架系统70(后述)与车身90连接。倾斜马达25对部件31U和部件21施加使和车轮12L、12R连接的部件31U与和车身90连接的部件21的相对位置变化的力(这里为使部件21相对于部件31U的朝向变化的转矩)。
图6的(A)、图6的(B)与图5的(A)、图5的(B)同样表示了车辆10被简化了的后视图。在图6的(A)、图6的(B)中,地面GLx相对于铅垂上方向DU倾斜(右侧高,左侧低)。图6的(A)表示控制角Tc为零的状态。在该状态下,全部的车轮12F、12L、12R相对于地面GLx直立。而且,车辆上方向DVU与地面GLx垂直,另外,相对于铅垂上方向DU向左方向DL侧倾斜。
图6的(B)表示了倾斜角T为零的状态。在该状态下,上横连杆部件31U与地面GLx大致平行,相对于中纵连杆部件21向逆时针方向倾斜。另外,车轮12F、12L、12R相对于地面GL倾斜。
这样,在地面GLx倾斜的情况下,车身90的倾斜角T的大小可能与连杆机构30的控制角Tc的大小不同。
其中,倾斜马达25具有将倾斜马达25固定为无法转动的未图示的锁定机构。通过使锁定机构工作,使得上横连杆部件31U被固定为相对于中纵连杆部件21无法转动。其结果是,控制角Tc被固定。例如,在车辆10的驻车时,控制角Tc被固定为零。作为锁定机构,优选为机械机构中的在固定倾斜马达25(进而是连杆机构30)的过程中不消耗电力的机构。
如图2、图4所示,在本实施例中,主体部20通过悬架系统70和连结棒75与后轮支承部80连结。悬架系统70(图4)具有可伸缩的左悬架70L和可伸缩的右悬架70R。在本实施例中,各悬架70L、70R是内置螺旋弹簧71L、71R和减震器72L、72R的伸缩式的悬架。悬架70L、70R的上方向DU侧的端部以能够转动的方式连结于主体部20的支承部20d(例如球接头、铰链等)。悬架70L、70R的下方向DD侧的端部以能够转动的方式连结于后轮支承部80的第一支承部82(例如球接头、铰链等)。
如图1、图2所示,连结棒75是沿前方向DF延伸的棒。连结棒75被配置于车辆10的宽度方向的中心。连结棒75的前方向DF侧的端部以能够转动的方式连结于主体部20的后部20c(例如球接头)。连结棒75的后方向DB侧的端部以能够转动的方式连结于后轮支承部80的第二支承部83(例如球接头)。
这样,主体部20(进而为车身90)经由悬架系统70和连结棒75与后轮支承部80连结。车身90能够借助悬架70L、70R的伸缩而在宽度方向转动。图1的旋转轴AxR表示车身90相对于后轮支承部80向右方向DR和左方向DL转动的情况下的中心轴。在本实施例中,旋转轴AxR是通过前轮12F与地面GL的接触中心P1和连结棒75的附近的直线。其中,在本实施例中,倾斜装置89引起的倾斜的倾斜轴AxL与旋转轴AxR不同。
在图5的(A)、图5的(B)中,用虚线表示了以旋转轴AxR为中心进行转动的车身90。图中的旋转轴AxR表示了包括悬架70L、70R并与前方向DF垂直的平面上的旋转轴AxR的位置。如图5的(B)所示,即便在车辆10倾斜的状态下,车身90也能够以旋转轴AxR为中心向右方向DR和左方向DL转动。
车身90能够通过基于后轮支承部80的转动和基于悬架系统70与连结棒75的转动而相对于铅垂上方向DU(进而为地面GL)在车辆10的宽度方向转动。这样,将综合车辆10的整体而实现的车身90的宽度方向的转动亦称为侧倾。侧倾也可能因车身90、轮胎12Rb、12Lb等车辆10的部件的变形而产生。其中,通常以旋转轴AxR为中心的转动为暂时的转动,其大小小于倾斜装置89引起的转动的大小。
在图1、图5的(A)、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的总重量成为被允许的车辆总重量的方式装载乘员(如果可能还有货物)的状态。例如,存在规定最大定员数而未规定货物的最大重量的情况。该情况下,重心90c是与车辆10建立了对应的最大定员数的乘员搭乘于车辆10的状态的重心。作为乘员的体重,可采用预先决定的基准体重(例如55kg)。另外,存在除了最大定员数以外还规定货物的最大重量的情况。该情况下,重心90c是装载有最大定员数的乘员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被配置于旋转轴AxR的下方向DD侧。因此,在车身90以旋转轴AxR为中心进行振动的情况下,能够抑制振动的振幅过度变大。在本实施例中,为了将重心90c配置于旋转轴AxR的下方向DD侧,车身90(图1)的要素中的作为比较重的要素的电池120被配置于低的位置。具体而言,电池120被固定于车身90的主体部20中的最低的部分亦即底部20b。因此,能够使重心90c容易地比旋转轴AxR低。
图7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100(图1)以后轮12L、12R(进而为车辆10)相对于地面GL向右方向DR倾斜的方式控制倾斜马达25和转向操纵马达65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,设车身90的质量为m(kg),重力加速度为g(约为9.8m/s2),车辆10相对于铅垂方向的倾斜角为T(度),转弯时的车辆10的速度为V(m/s),转弯半径为R(m)。第一力F1和第二力F2可用以下的式1、式2表达。
F1=(m*V2)/R (式1)
F2=m*g (式2)
这里,*为乘号(以下同样)。
另外,图中的力F1b是第一力F1的与车辆上方向DVU垂直的方向的分量。力F2b是第二力F2的与车辆上方向DVU垂直的方向的分量。力F1b与力F2b用以下的式3、式4表达。
F1b=F1*cos(T) (式3)
F2b=F2*sin(T) (式4)
这里,“cos()”是余弦函数,“sin()”是正弦函数(以下同样)。
力F1b是使车辆上方向DVU向左方向DL侧转动的分量,力F2b是使车辆上方向DVU向右方向DR侧转动的分量。在车辆10保持倾斜角T(还有速度V和转弯半径R)而稳定地持续转弯的情况下,F1b与F2b的关系由以下的式5表达
F1b=F2b (式5)
若将上述的式1~式4代入至式5,则转弯半径R由以下的式6表达。
R=V2/(g*tan(T)) (式6)
这里,“tan()”是正切函数(以下同样)。
式6不依赖于车身90的质量m而成立。这里,无论车身90的倾斜方向如何,通过将式6的“T”置换为表示倾斜角的大小而不区别左方向与右方向的参数Ta(这里为倾斜角T的绝对值)所获得的以下的式6a均成立。
R=V2/(g*tan(Ta)) (式6a)
图8是表示车轮角AF与转弯半径R被简化了的关系的说明图。在图中示出朝向下方向DD观察的车轮12F、12L、12R。在图中,前轮12F向右方向DR转动,车辆10向右方向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Ax2上。在朝向下方向DD观察车辆10的情况下,前中心Cf位于与接触中心P1(图1)大致相同的位置。后中心Cb为两个后轮12L、12R之间的中心。在车身90未倾斜的情况下,后中心Cb位于后轮12L、12R的旋转轴ArL、ArR上的、后轮12L、12R之间的中央。在朝向下方向DD观察车辆10的情况下,后中心Cb的位置与2个后轮12L、12R的接触中心PbL、PbR之间的中央的位置相同。中心Cr是转弯的中心(称为转弯中心Cr)。轴距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Ax2与后轮12L、12R的旋转轴ArL、ArR之间的前方向DF的距离。
如图8所示,前中心Cf、后中心Cb以及转弯中心Cr形成直角三角形。点Cb的内角为90度。点Cr的内角与车轮角AF相同。因此,车轮角AF与转弯半径R的关系由以下的式7表达。
AF=arctan(Lh/R) (式7)
这里,“arctan()”是正切函数的反函数(以下同样)。
其中,现实的车辆10的举动与图8的被简化了的举动之间存在各种差异。例如,现实的车轮12F、12L、12R可能相对于地面GL滑动。另外,现实的前轮12F与后轮12L、12R会倾斜。因此,现实的转弯半径可能与式7的转弯半径R不同。但是,式7能够作为表示车轮角AF与转弯半径R的关系的良好的近似式利用。
当在前进中车辆10如图5的(B)那样向右方向DR侧倾斜的情况下,由于车身90的重心90c向右方向DR侧移动,所以车辆10的行进方向向右方向DR侧变化。另外,前轮支承装置41(图1)(进而为转动轴Ax1(图5的(B)))也向右方向DR侧移动。另一方面,前轮12F与地面GL的接触中心P1因摩擦而无法立刻向右方向DR侧移动。而且,在本实施例中,如在图1中说明那样,前轮12F具有正的转向节主销纵偏距Lt。即,接触中心P1位于比转动轴Ax1与地面GL的交点P2靠后方向DB侧的位置。这些的结果是,当在前进中车辆10向右方向DR侧倾斜的情况下,前轮12F的朝向(即,行进方向D12(图2))能够自然地向车辆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。图5的(B)中的转动方向RF表示车身90向右方向DR侧倾斜的情况下的、以转动轴Ax1为中心的前轮12F的转动方向。在转向操纵马达65的转矩小的情况下,前轮12F的朝向紧接着倾斜角T的变更开始而自然地向倾斜方向转动。而且,车辆10朝向倾斜方向进行转弯。
另外,在转弯半径与由上述的式6(进而为式6a)表达的转弯半径R相同的情况下,由于力F1b、F2b(图7、式5)相互平衡,所以车辆10的举动的稳定性提高。以倾斜角T进行转弯的车辆10将以由式6表达的转弯半径R转弯。另外,由于车辆10具有正的转向节主销纵偏距Lt,所以前轮12F的行进方向D12自然地与车辆10的行进方向相同。因此,在车辆10以倾斜角T进行转弯的情况下,前轮12F的朝向(即车轮角AF)能够稳定为根据由式6表达的转弯半径R和式7确定的车轮角AF的朝向。这样,车轮角AF追随车身90的倾斜而变化。
另外,在本实施例中,在车身90进行倾斜的情况下,不依赖于转向节主销纵偏距Lt地对前轮12F作用使车轮角AF向倾斜方向转动的力。图9是作用于进行旋转的前轮12F的力的说明图。在图中示出了前轮12F的立体图。在图9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为中心进行旋转。在图中示出了前轮支承装置41(图1)的转动轴Ax1与前轴Ax3。转动轴Ax1从上方向DU侧朝向下方向DD侧延伸。前轴Ax3是通过前轮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也通过前轮12F的重心12Fc。
在本实施例中,前轮支承装置41被固定于车身90。因此,在车身90倾斜的情况下,由于前轮支承装置41与车身90一同倾斜,所以前轮12F的旋转轴Ax2也同样将向相同的方向倾斜。在行驶中的车辆10的车身90向右方向DR侧倾斜的情况下,对以旋转轴Ax2为中心进行旋转的前轮12F作用使之向右方向DR侧倾斜的转矩Tqx。该转矩Tqx包括要使前轮12F以前轴Ax3为中心向右方向DR侧倾斜的力的分量。这样,对进行旋转的物体施加外部转矩的情况下的物体的运动公知为进动运动。例如,旋转的物体以与旋转轴和外部转矩的轴垂直的轴为中心进行转动。在图9的例子中,旋转的前轮12F因转矩Tqx的施加而以前轮支承装置41的转动轴Ax1为中心向右方向DR侧转动。这样,因旋转的前轮12F的角运动量,使得前轮12F的方向D12(即车轮角AF)追随车身90的倾斜而变化。
以上,对车辆10向右方向DR侧倾斜的情况进行了说明。在车辆10向左方向DL侧倾斜的情况下也同样,前轮12F的方向D12(即车轮角AF)追随车身90的倾斜而向左方向DL侧转动。
在转向操纵马达65的转矩小的情况下,前轮支承装置41如以下那样支承前轮12F。即,无论输入至方向盘41a的信息如何,前轮12F均能够追随车身90的倾斜的变化而相对于车身90向左右转动。例如,即便是方向盘41a被维持为朝向表示前进的规定方向的状态的情况,当车身90的倾斜角T向右方向变化的情况下,前轮12F也能够追随倾斜角T的变化而向右方向转动(即,车轮角AF能够向右方向变化)。前轮支承装置41这样支承前轮12F能够如以下那样换种说法来表述。即,前轮支承装置41将前轮12F支承为能够追随车身90的倾斜的变化而相对于车身90向左右转动,以便相对于输入至方向盘41a的一个操作量的前轮12F的车轮角AF不被限制为一个车轮角AF。
此外,如图1所示,前轮支承装置41具有将方向盘41a的支承棒41ax与前叉17连结的连接部50。连接部50包括被固定于支承棒41ax的第一部分51、被固定于前叉17的第二部分52、以及将第一部分51与第二部分52连接的第三部分53。连接部50经由支承棒41ax间接连接于方向盘41a,并直接连接于前叉17。在本实施例中,第三部分53在为粘性阻尼器。在相对于方向盘41a的朝向的前叉17(进而为前轮12F)的相对朝向突然变化的情况下,连接部50将抑制该变化的力施加于方向盘41a和前叉17。在转向操纵马达65的转矩小的情况下,前轮12F的方向D12可能因路面的凹凸等外部的因素而意外地突然变化。用户通过握着方向盘41a能够抑制前轮12F的方向D12的不希望的突然变化。由此,能够提高行驶稳定性。
其中,连接部50允许相对于方向盘41a的朝向的前叉17(进而为前轮12F)的相对朝向的缓慢的变化。这样,连接部50将方向盘41a与前叉17松弛地连接。在转向操纵马达65的转矩小的情况下,无论输入至方向盘41a的方向盘角如何,这样的连接部50均允许前轮12F追随车身90的倾斜的变化而相对于车身90向左右转动。因此,由于车轮角AF能够变化为适于倾斜角T的角度,所以行驶稳定性提高。
A2.车辆10的控制:
图10是表示与车辆10的控制相关的结构的框图。车辆10具有车速传感器122、方向盘角传感器123、车轮角传感器124、铅垂方向传感器126、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100、右电动马达51R、左电动马达51L、倾斜马达25以及转向操纵马达65来作为与控制相关的结构。
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被安装于前叉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。在本实施例中,方向盘角传感器123被安装在固定于方向盘41a(图1)的支承棒41ax。
车轮角传感器124是检测前轮12F的车轮角AF的传感器。在本实施例中,车轮角传感器124被安装于转向操纵马达65(图1)。
铅垂方向传感器126是确定铅垂下方向DD的传感器。在本实施例中,铅垂方向传感器126包括加速度传感器126a、陀螺仪传感器126g以及控制部126c。
加速度传感器是检测任意的方向的加速度的传感器,例如为三轴加速度传感器。以下,将由加速度传感器126a检测的加速度的方向称为检测方向。在车辆10停止的状态下,检测方向与铅垂下方向DD相同。即,检测方向的相反的方向为铅垂上方向DU。
陀螺仪传感器126g是检测以任意的方向的旋转轴为中心的角加速度的传感器,例如为三轴角加速度传感器。
控制部126c是使用来自加速度传感器126a的信号与来自陀螺仪传感器126g的信号来确定铅垂下方向DD的装置。控制部126c例如是包括计算机的数据处理装置。
加速度传感器126a与陀螺仪传感器126g可以被固定于车辆10的各种部件。例如,加速度传感器126a与陀螺仪传感器126g被固定于相同的部件。在图1的实施例中,加速度传感器126a与陀螺仪传感器126g、即铅垂方向传感器126被固定于主体部20的后部20c。
在车辆10行驶时,检测方向可能根据车辆10的运动而从铅垂下方向DD偏移。例如,当车辆10在前进中进行加速的情况下,检测方向偏移为相对于铅垂下方向DD向后方向DB侧倾斜的方向。当车辆10在前进中进行减速的情况下,检测方向偏移为相对于铅垂下方向DD向前方向DF侧倾斜的方向。当车辆10在前进中向左方向转弯的情况下,检测方向偏移为相对于铅垂下方向DD向右方向DR侧倾斜的方向。当车辆10在前进中向右方向转弯的情况下,检测方向偏移为相对于铅垂下方向DD向左方向DL侧倾斜的方向。
铅垂方向传感器126的控制部126c通过使用由车速传感器122确定的车速V来计算车辆10的加速度。而且,控制部126c通过使用加速度来确定因车辆10的加速度而引起的检测方向相对于铅垂下方向DD的偏移(例如,确定检测方向的前方向DF或者后方向DB的偏移)。另外,控制部126c通过使用由陀螺仪传感器126g确定的角加速度来确定因车辆10的角加速度而引起的检测方向相对于铅垂下方向DD的偏移(例如,确定检测方向的右方向DR或者左方向DL的偏移)。控制部126c通过使用确定出的偏移修正检测方向,来确定铅垂下方向DD。这样,铅垂方向传感器126能够在车辆10的各种行驶状态下确定恰当的铅垂下方向DD。
控制部126c输出表示确定出的铅垂下方向DD的铅垂下方向信息。铅垂下方向信息表示相对于铅垂方向传感器126的预先决定的基准方向的铅垂下方向DD。在本实施例中,铅垂方向传感器126被固定于车身90(具体为主体部20)。因此,车身90的车辆上方向DVU与铅垂方向传感器126的基准方向之间的对应关系被预先决定(称为传感器方向关系)。通过使用该传感器方向关系,能够将由铅垂下方向信息表示的铅垂下方向DD变换为相对于车身90的车辆上方向DVU的铅垂下方向DD。
加速踏板传感器145被安装于加速踏板45(图1),检测加速操作量。制动踏板传感器146被安装于制动踏板46(图1),检测制动操作量。
例如使用解析器或者编码器来构成各传感器122、123、124、145、146。
控制装置100具有主控制部110、驱动装置控制部300、倾斜马达控制部400、以及转向操纵马达控制部500。控制装置100使用来自电池120(图1)的电力来动作。在本实施例中,控制部110、300、400、500分别具有计算机。具体而言,控制部110、300、400、500具有处理器110p、300p、400p、500p(例如CPU)、易失性存储装置110v、300v、400v、500v(例如DRAM)、以及非易失性存储装置110n、300n、400n、500n(例如,闪存)。在非易失性存储装置110n、300n、400n、500n中预先储存有用于对应的控制部110、300、400、500的动作的程序110g、300g、400g、500g。另外,在主控制部110的非易失性存储装置110n中预先储存有映射数据MT、MAF。在转向操纵马达控制部500的非易失性存储装置500n中预先储存有第一映射数据Mp1。在倾斜马达控制部400的非易失性存储装置400n预先储存有第二映射数据Mp2。处理器110p、300p、400p、500p分别通过执行对应的程序110g、300g、400g、500g来执行各种处理。
主控制部110的处理器110p接收来自传感器122、123、124、126、145、146和换挡开关47的信号,根据接收到的信号来控制车辆10。主控制部110的处理器110p通过向驱动装置控制部300、倾斜马达控制部400以及转向操纵马达控制部500输出指示来控制车辆10(详细情况将后述)。
驱动装置控制部300的处理器300p根据来自主控制部110的指示来控制电动马达51L、51R。倾斜马达控制部400的处理器400p根据来自主控制部110的指示来控制倾斜马达25。转向操纵马达控制部500的处理器500p根据来自主控制部110的指示来控制转向操纵马达65。这些控制部300、400、500分别具有向控制对象的马达51L、51R、25、65供给来自电池120的电力的电力控制部300c、400c、500c。电力控制部300c、400c、500c使用电路(例如逆变器电路)而构成。
以下,将控制部110、300、400、500的处理器110p、300p、400p、500p执行处理亦简单地表现为控制部110、300、400、500执行处理。
图11是表示由控制装置100(图10)执行的控制处理的例子的流程图。图11的流程图表示了后轮支承部80与前轮支承装置41的控制的步骤。在图11中,对各处理标注了使字符“S”与紧接着字符“S”的数字组合的附图标记。
在S100中,主控制部110取得来自传感器122、123、124、126、145、146和换挡开关47的信号。而且,主控制部110确定速度V、方向盘角、车轮角AF、铅垂下方向DD、加速操作量、制动操作量以及行驶模式。
在S110中,主控制部110对是否满足“行驶模式为“驱动”和“空挡”中的任一个”的条件进行判断。S110的条件表示为车辆10正在前进。在S110的判断结果为“是”的情况下,主控制部110移至S130。
在S130中,控制装置100以车辆10向与方向盘角建立了对应的方向行进的方式控制倾斜马达25与转向操纵马达65。S130的概要如下所述。主控制部110使用方向盘角与车速V来决定第一目标倾斜角T1。第一目标倾斜角T1表示倾斜角T的目标值。如后述那样,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。这里,将以倾斜角T接近第一目标倾斜角T1的方式使车身90在宽度方向转动的情况下的转动方向称为目标方向。目标方向为右方向与左方向中的任一个。倾斜马达控制部400以倾斜角T接近第一目标倾斜角T1的方式使倾斜马达25输出目标方向的倾斜转矩。另外,转向操纵马达控制部500使转向操纵马达65输出让前轮12F向与目标方向相反的方向转动的转矩。由此,车辆10朝向与方向盘角对应的方向恰当地行进。关于S130的处理的详细将后述。
在行驶模式与“驱动”和“空挡”中的任一个均不同的情况下(这里,在行驶模式为“倒车”和“驻车”中的任一个的情况下),S110的判断结果为“否”。该情况下,主控制部110移至S170。
在S170中,主控制部110与S130相同地决定第一目标倾斜角T1。主控制部110向倾斜马达控制部400供给用于控制倾斜马达25以使倾斜角T成为第一目标倾斜角T1的指示。倾斜马达控制部400根据指示来驱动倾斜马达25以使倾斜角T成为第一目标倾斜角T1。倾斜马达控制部400进行使用倾斜角T与第一目标倾斜角T1之差的倾斜马达25的反馈控制(例如所谓的PID(Proportional Integral Derivative)控制)。
另外,主控制部110使用方向盘角和车速V来决定第一目标车轮角AFt1。表示第一目标车轮角AFt1、方向盘角以及车速V的对应关系的信息由储存于主控制部110(图10)的非易失性存储装置110n的映射数据MAF预先决定。主控制部110参照该映射数据MAF来确定与方向盘角和车速V的组合对应的第一目标车轮角AFt1。
在本实施例中,方向盘角、车速V以及第一目标车轮角AFt1的对应关系与第一目标倾斜角T1、车速V以及使用上述的式6、式7确定的车轮角AF的对应关系相同。因此,相同的第一目标车轮角AFt1能够使用第一目标倾斜角T1和车速V来确定。例如,映射数据MAF可以规定第一目标倾斜角T1和车速V的组合与第一目标车轮角AFt1的对应关系。而且,主控制部110可以使用第一目标倾斜角T1与车速V来确定第一目标车轮角AFt1。
主控制部110将用于控制转向操纵马达65以使车轮角AF成为第一目标车轮角AFt1的指示向转向操纵马达控制部500供给。转向操纵马达控制部500根据指示来驱动转向操纵马达65以使车轮角AF成为第一目标车轮角AFt1。转向操纵马达控制部500进行使用车轮角AF与第一目标车轮角AFt1之差的转向操纵马达65的反馈控制(例如,所谓的PID(Proportional Integral Derivative)控制)。
综上所述,车辆10朝向与方向盘角对应的方向恰当地行进。
根据执行了S130或者S170的处理而结束图11的处理。控制装置100反复执行图11的处理。在满足用于执行S130的条件的情况下(S110:是),控制装置100继续进行S130的处理。在满足用于执行S170的条件的情况下(S110:否),控制装置100继续进行S170的处理。这些的结果是,车辆10朝向适于方向盘角的行进方向进行行驶。
虽然省略图示,但主控制部110(图10)和驱动装置控制部300作为根据加速操作量和制动操作量来控制电动马达51L、51R的驱动控制部发挥功能。在本实施例中,在加速操作量增大的情况下,主控制部110将用于使电动马达51L、51R的输出功率增大的指示向驱动装置控制部300供给。驱动装置控制部300根据指示来以输出功率增大的方式控制电动马达51L、51R。在加速操作量减少的情况下,主控制部110将用于使电动马达51L、51R的输出功率减少的指示向驱动装置控制部300供给。驱动装置控制部300根据指示来以输出功率减少的方式控制电动马达51L、51R。
在制动操作量大于零的情况下,主控制部110将用于使电动马达51L、51R的输出功率减少的指示向驱动装置控制部300供给。驱动装置控制部300根据指示来以输出功率减少的方式控制电动马达51L、51R。其中,优选车辆10具有通过摩擦使全部的车轮12F、12L、12R中的至少一个车轮的旋转速度减少的制动装置。而且,优选在用户踩踏了制动踏板46的情况下,制动装置使至少一个车轮的旋转速度减少。
A3.控制处理:
对S130(图11)的控制处理进行说明。图12是控制装置100中的与倾斜马达25和转向操纵马达65的控制的相关的部分的框图。主控制部110包括倾斜角确定部112、目标倾斜角决定部114以及加法运算点116。转向操纵马达控制部500包括第一P控制部520、第一P增益控制部525、第一D控制部530、第一加法运算点590、以及电力控制部500c。倾斜马达控制部400包括第二P控制部420、第二P增益控制部425、第二D控制部430、第二加法运算点490以及电力控制部400c。主控制部110的处理部112、114、116由主控制部110(图10)的处理器110p实现。倾斜马达控制部400的处理部420、425、430、490由倾斜马达控制部400的处理器400p实现。转向操纵马达控制部500的处理部520、525、530、590由转向操纵马达控制部500的处理器500p实现。以下,将处理器110p、400p、500p作为处理部112、114、116、420、425、430、490、520、525、530、590来执行处理亦表现为处理部112、114、116、420、425、430、490、520、525、530、590执行处理。
图13是表示第一控制(图11:S130)的处理的例子的流程图。在S200中,主控制部110从传感器122、123、126分别取得表示车速V、方向盘角Ai、铅垂下方向DD的信息。
在S210中,倾斜角确定部112(图12)使用铅垂下方向DD来计算倾斜角T。如上所述,车身90的车辆上方向DVU与铅垂方向传感器126的基准方向之间的传感器方向关系被预先决定。倾斜角确定部112通过使用该传感器方向关系来计算铅垂下方向DD的相反的方向亦即上方向DU与车辆上方向DVU之间的角度亦即倾斜角T。所计算的倾斜角T是如图5的(B)那样朝向前方向DF观察车辆10的情况下的铅垂上方向DU与车辆上方向DVU所成的角度。其中,控制装置100中的作为倾斜角确定部112动作的部分与铅垂方向传感器126的整体是构成为测定倾斜角T的倾斜角传感器的例子。以下,将倾斜角确定部112与铅垂方向传感器126的整体亦称为倾斜角传感器127。
在S220中,目标倾斜角决定部114(图12)使用方向盘角Ai与车速V来决定第一目标倾斜角T1。第一目标倾斜角T1表示倾斜角T的目标值。方向盘角Ai、车速V以及第一目标倾斜角T1的对应关系由储存于主控制部110(图10)的非易失性存储装置110n的角度映射数据MT预先决定。目标倾斜角决定部114通过参照该角度映射数据MT来确定与方向盘角Ai和车速V的组合对应的第一目标倾斜角T1。在本实施例中,在车速V一定的情况下,方向盘角Ai的绝对值越大,则第一目标倾斜角T1的绝对值越大。由此,由于方向盘角Ai的绝对值越大,则转弯半径R越小,所以车辆10能够以适于方向盘角Ai的转弯半径R转弯。另外,在方向盘角Ai一定的情况下,车速V越快,则第一目标倾斜角T1的绝对值越小。由此,在车速V快的情况下,由于可抑制因方向盘角Ai的变化引起的倾斜角T的大的变化,所以能够提高车辆10的行驶稳定性。此外,作为第一目标倾斜角T1与车速V的关系,也可以采用其他各种关系。另外,第一目标倾斜角T1的确定所使用的信息也可以是代替方向盘角Ai与车速V的组合而包含方向盘角Ai的任意的信息。
在S230中,加法运算点116(图12)通过从第一目标倾斜角T1减去倾斜角T来计算差dT(亦称为倾斜角差dT)。
由转向操纵马达控制部500执行S240~S280。由倾斜马达控制部400执行S300~S340。图14的(A)~图14的(D)是由转向操纵马达控制部500控制的转向操纵马达65的转动转矩与由倾斜马达控制部400控制的倾斜马达25的倾斜转矩的说明图。图14的(A)、图14的(C)表示车辆10的后视图,图14的(B)、图14的(D)表示车辆10的俯视图。
图14的(A)、图14的(B)表示了在直立的车辆10正前进的状态下向右转动了方向盘41a的情况。在该状态下,车辆上方向DVU与上方向DU大致相同,倾斜角T大致为零。另外,由于向右转动了方向盘41a,所以第一目标倾斜角T1表示了车身90向右方向DR侧倾斜的状态。图中的目标方向DTg表示右方向与左方向中的以倾斜角T接近第一目标倾斜角T1的方式使车身90在宽度方向转动(即,使车身90侧倾)的情况下的转动方向。在图14的(A)、图14的(B)的例子中,目标方向DTg是右方向。图14的(A)中的方向DT1是由第一目标倾斜角T1表示的方向,是车辆上方向DVU的目标的方向。方向DT1表示倾斜角T为第一目标倾斜角T1的状态的车辆上方向DVU。如图示那样,方向DT1从上方向DU向右方向DR侧倾斜。
在该状态下,倾斜马达控制部400使倾斜马达25(图14的(A))输出让中纵连杆部件21相对于上横连杆部件31U向顺时针方向转动的倾斜转矩TqL(详细将后述)。该倾斜转矩TqL使车身90向右方向DR侧倾斜。该倾斜转矩TqL的方向(这里为右方向DR)与目标方向DTg相同。
转向操纵马达控制部500使转向操纵马达65输出让前叉17(进而为前轮12F)向左方向DL转动的转动转矩TqT(图14的(B))。转动转矩TqT的方向(这里为左方向DL)是与目标方向DTg相反的方向(亦称为倒转矩TqT)。这样,在倾斜角T与第一目标倾斜角T1不同的情况下,转向操纵马达控制部500使转向操纵马达65输出与目标方向DTg(即,用于使倾斜角T接近第一目标倾斜角T1的车身90的侧倾方向)相反的方向的转矩。这样的车轮的控制亦被称为反向转向(counter steering)。在本实施例中,为了使倾斜角T向第一目标倾斜角T1接近而利用反向转向。
如图14的(B)所示,前轮12F因倒转矩TqT而向左方向DL侧转动。由此,由于前轮12F的行进方向D12朝向左方向DL侧,所以车辆10朝向左方向DL侧转弯。其结果是,对车身90作用离心力F3。该离心力F3朝向右方向DR即目标方向DTg。因此,车身90能够利用离心力F3来向目标方向DTg转动。
另外,由于前轮12F的行进方向D12朝向左方向DL侧,所以如图14的(A)、图14的(B)的箭头AL所示,车辆10中的包括前轮12F的下方向DD侧的部分(特别是比重心90c靠下方向DD侧的部分)向左方向DL侧移动。另外,与车辆10的一部分的移动相比,重心90c的移动不容易。因此,如图14的(A)、图14的(B)的箭头AH所示,车辆10中的比重心90c靠上方向DU侧的部分容易向右方向DR侧移动。这样,车身90能够利用以重心90c为中心的转动来向目标方向DTg转动。
另外,车身90能够利用前轮12F的进动运动来向目标方向DTg转动。图15是与图9同样的前轮12F的立体图。在图中还示出了方向盘41a。在向右转动了方向盘41a的情况下,朝左的转动转矩TqT施加于前轮12F。因这样的倒转矩TqT而对旋转的前轮12F作用以前轴Ax3为中心转动为向右方向DR侧倾斜的转矩Tqz。受到这样的转矩Tqz的前轮12F使车身90向右方向即目标方向DTg倾斜。
综上所述,倒转矩TqT能够利用离心力F3(图14的(B))、以重心90c为中心的车身90的运动(图14的(A))、以及前轮12F的进动运动(图15)来使车身90向目标方向DTg转动。由此,倾斜角T能够容易地接近第一目标倾斜角T1。另外,在车身90向离心力F3的方向转动的情况下,能够抑制由车辆10的搭乘者感到的宽度方向的加速度。由此,车辆10的乘坐舒适性提高。在向左转动了方向盘41a的情况下也同样。其中,车速V越快,则离心力F3越大。车速V越快,则以重心90c为中心的车身90的转动越大。车速V越快,则前轮12F的角运动量越大。因此,车速V越大,则由倒转矩TqT引起的使车身90向目标方向DTg转动的力越大。
图14的(C)、图14的(D)表示了在图14的(A)、图14的(B)之后倾斜角T成为第一目标倾斜角T1的状态(倾斜角差dT大致为零)。该情况下,倾斜马达25的倾斜转矩TqL大致为零,另外,转向操纵马达65的转动转矩TqT也大致为零。在转动转矩TqT小的情况下,前轮12F能够与方向盘41a的方向独立地向左右转动。如上所述,在车辆10以倾斜角T行驶的情况下,前轮12F的朝向能够稳定为根据由式6表达的转弯半径R与式7确定的车轮角AF的朝向。在图14的(D)的例子中,前轮12F的行进方向D12朝向与方向盘41a的方向相同的右方向DR侧。
在本实施例中,在倾斜角差dT的大小大的情况下,通过大的倒转矩TqT来促进车身90的倾斜角T的变化。在倾斜角差dT的大小小的情况下,通过小的倒转矩TqT来允许前轮12F的自然的转动。以下,对图13的S240~S280和S300~S340进行说明。
在S240中,第一P增益控制部525(图12)使用车速V和倾斜角差dT来决定第一P增益Kp1。车速V、倾斜角差dT以及第一P增益Kp1的对应关系由储存于转向操纵马达控制部500(图10)的非易失性存储装置500n的第一映射数据Mp1预先决定。第一P增益控制部525通过参照该第一映射数据Mp1来确定与车速V和倾斜角差dT的组合对应的第一P增益Kp1。
图16的(A)、图16的(B)是表示速度V、倾斜角差dT以及第一P增益Kp1的关系的例子的图表。在图16的(A)的图表中,横轴表示倾斜角差dT的绝对值(即,倾斜角差dT的大小),纵轴表示第一P增益Kp1。在图16的(A)中示出了3个图表G1~G3。这些图表G1~G3表示了与相互不同的3个车速V的绝对值对应的3个图表的例子。如图示那样,在车速V为一定值的情况下,倾斜角差dT的绝对值越大,则第一P增益Kp1越大。第一P增益Kp1相对于倾斜角差dT的变化而平滑地变化。另外,车速V的绝对值越小,则第一P增益Kp1越大。在图中示出了大于零的预先决定的阈值Tha。在倾斜角差dT的绝对值大于阈值Tha的情况下,与倾斜角差dT的绝对值小于阈值Tha的情况相比,第一P增益Kp1较大。
在图16的(B)的图表中,横轴表示车速V的绝对值,纵轴表示第一P增益Kp1。在图16的(B)示出了3个图表G11~G13。这些图表G11~G13表示与相互不同的3个倾斜角差dT的绝对值对应的3个图表的例子。如图示那样,在倾斜角差dT为一定值的情况下,车速V的绝对值越小,则第一P增益Kp1越大。第一P增益Kp1相对于车速V的变化而平滑地变化。在图中示出了大于零的预先决定的阈值Thd。在车速V的绝对值小于阈值Thd的情况下,与车速V的绝对值大于阈值Thd的情况相比,第一P增益Kp1较大。
关于速度V、倾斜角差dT以及第一P增益Kp1的关系如图16的(A)、图16的(B)那样构成的理由将后述。
在S250(图13)中,第一P控制部520(图12)使用倾斜角差dT和由第一P增益控制部525决定的第一P增益Kp1来决定第一比例项Vp1。第一比例项Vp1的决定方法可以是用于决定PID控制的比例项的公知的方法。例如,对倾斜角差dT乘以第一P增益Kp1而获得的值作为第一比例项Vp1被输出。
在S260中,第一D控制部530使用倾斜角差dT和第一D增益Kd1来决定第一微分项Vd1。在本实施例中,第一D增益Kd1被预先决定。第一微分项Vd1的决定方法可以是用于决定PID控制的微分项的公知的方法。例如,对倾斜角差dT的微分值乘以第一D增益Kd1而获得的值作为第一微分项Vd1被输出。倾斜角差dT的微分值的计算方法可以是各种方法。例如,可以将从现行的倾斜角差dT减去自当前起为特定的时间差的过去的时刻的倾斜角差dT而获得的值采用为微分值。用于确定倾斜角差dT的微分值的时间差可以被预先决定,也可以取而代之基于其他参数(例如倾斜角差dT)来决定。后述的其他参数的微分值的计算方法也同样可以是各种方法。此外,第一D增益Kd1也可以是根据其他参数(例如倾斜角差dT)而变化的可变值。
其中,用于决定第一比例项Vp1的S240、S250与用于决定第一微分项Vd1的S260被并列执行。
在S270中,第一加法运算点590(图12)分别从处理部520、530取得表示项Vp1、Vd1的信息。而且,第一加法运算点590计算作为这些项Vp1、Vd1的合计的转动驱动控制值Vc1,将表示转动驱动控制值Vc1的信息输出至电力控制部500c。在S280中,电力控制部500c根据控制值Vc1来控制向转向操纵马达65供给的电力。
转动驱动控制值Vc1表示转向操纵马达65的转动转矩的目标值。以下,将由转动驱动控制值Vc1表示的转矩亦称为目标转动转矩。如在图14的(B)中说明那样,由转动驱动控制值Vc1表示的目标转动转矩的方向是与目标方向DTg相反的方向(即,倒转矩)。转动驱动控制值Vc1例如表示应该向转向操纵马达65供给的电流的方向和大小。控制值Vc1的绝对值越大,则电力的大小(即,转向操纵马达65的转矩的大小)越大。在S270中,可以说转向操纵马达控制部500(具体为第一加法运算点590)决定转向操纵马达65的目标转动转矩。在S280中,可以说转向操纵马达控制部500(具体为电力控制部500c)将转向操纵马达65的转矩控制成为目标转动转矩。另外,各项Vp1、Vd1均形成转动驱动控制值Vc1的一部分。因此,可以说各项Vp1、Vd1也是表示转向操纵马达65的转动转矩的控制值的一种。
通常,用户会缓慢地操作方向盘41a。第一P增益Kp1和第一D增益Kd1被决定为在缓慢地操作方向盘41a的情况下第一比例项Vp1的大小大于第一微分项Vd1的大小。即,转向操纵马达65的目标转动转矩的主要的分量能够由第一比例项Vp1表示。另外,第一比例项Vp1是表示倒转矩的控制值的例子。图16的(C)是表示目标转动转矩TqTt的例子的图表。横轴表示倾斜角差dT的绝对值,纵轴表示目标转动转矩TqTt的绝对值。在图16的(C)中示出了3个图表G21~G23。这些图表G21~G23表示了与相互不同的3个车速V的绝对值对应的3个图表的例子。如上所述,第一比例项Vp1是对倾斜角差dT乘以第一P增益Kp1而获得的控制值。因此,如图示那样,在车速V为一定值的情况下,倾斜角差dT的绝对值越大,则由第一比例项Vp1表示的转矩的大小、即目标转动转矩TqTt的绝对值越大。另外,车速V的绝对值越小,则目标转动转矩TqTt的绝对值越大。图中的阈值Tha与图16的(A)的阈值Tha相同。倾斜角差dT的大小大于阈值Tha的情况下的目标转动转矩TqTt的大小比倾斜角差dT的大小小于阈值Tha的情况下的目标转动转矩TqTt的大小大。
在如图14的(A)、图14的(B)那样倾斜角差dT的大小大的情况下,转动转矩TqT的大小(即,倒转矩TqT的大小)基于目标转动转矩TqTt变大。大的转动转矩TqT(即,大的倒转矩TqT)能够使前轮12F向与目标方向DTg相反的方向转动。由此,车身90能够容易地向目标方向DTg转动。而且,倾斜角T能够容易地接近第一目标倾斜角T1。
另外,在如图14的(C)、图14的(D)那样倾斜角T接近第一目标倾斜角T1、而且倾斜角差dT的大小变小的情况下,第一比例项Vp1的大小变小。因此,目标转动转矩TqTt的大小变小(图16的(C))。其结果是,能够抑制车身90的倾斜角T的不希望的变化。
另外,第一P增益Kp1与目标转动转矩的大小相对于倾斜角差dT的大小的比例亦即倒转动转矩比例大致相同。如图16的(A)所示,倾斜角差dT的大小大于阈值Tha的情况下的第一P增益Kp1比倾斜角差dT的大小小于阈值Tha的情况下的第一P增益Kp1大(特别是车速V一定的情况)。即,第一比例项Vp1(进而为目标转动转矩)被决定成倾斜角差dT的大小大于阈值Tha的情况下的倒转动转矩比例比倾斜角差dT的大小小于阈值Tha的情况下的倒转动转矩比例大。因此,倾斜角差dT的大小大于阈值Tha的情况下的目标转动转矩的大小比倾斜角差dT的大小小于阈值Tha的情况下的目标转动转矩的大小大。其结果是,在倾斜角差dT的大小大的情况下,能够使车身90的倾斜角T容易地变化。在倾斜角差dT的大小小的情况下,能够抑制车身90的倾斜角T的不希望的变化。
另外,如在图9等中说明那样,在本实施例中,前轮支承装置41构成为在转动转矩TqT小的情况下允许前轮12F追随倾斜角T的变化而相对于车身90向左右转动。因此,如图14的(D)所示,在倾斜角差dT的大小小的情况下,前轮12F的行进方向D12朝向与倾斜角T对应的方向。其结果是,车辆10能够朝向与方向盘角Ai对应的方向稳定地转弯。
另外,如图16的(B)所示,车辆10的速度V的大小小于阈值Thd的情况下的第一P增益Kp1比速度V的大小大于阈值Thd的情况下的第一P增益Kp1大。如上所述,车速V越小,则在图14的(A)、图14的(B)、图15中说明的倒转矩TqT引起的使车身90向目标方向DTg转动的力越小。因此,通过在车速V的大小小的情况下增大第一P增益Kp1,即便在车速V的大小小的情况下,也能够恰当地使车身90朝向目标方向DTg转动。而且,能够抑制车身90的倾斜角T的变化的延迟。
在S300中,第二P增益控制部425(图12)使用倾斜角差dT来决定第二P增益Kp2。倾斜角差dT与第二P增益Kp2的对应关系由储存于倾斜马达控制部400(图10)的非易失性存储装置400n的第二映射数据Mp2预先决定。第二P增益控制部425通过参照该第二映射数据Mp2来确定与倾斜角差dT对应的第二P增益Kp2。
图17是表示倾斜角差dT与第二P增益Kp2的关系的例子的图表。横轴表示倾斜角差dT的绝对值,纵轴表示第二P增益Kp2。在图中示出倾斜角差dT的绝对值的3个阈值Thc、Tha、Thb(零<Thc<Tha<Thb)。阈值Tha与图16的(A)的阈值Tha相同。阈值Thb、Thc被预先决定。如图示那样,在倾斜角差dT的绝对值从零增大的情况下,第二P增益Kp2增大、减少、再增大。与大于阈值Tha且小于阈值Thb的范围亦即第一范围RG1内相比,在大于阈值Thc且小于阈值Tha的范围亦即第二范围RG2内,第二P增益Kp2较大。另外,在阈值Thc以下的范围亦即小范围RGS内,与第二范围RG2内相比,第二P增益Kp2较小。在阈值Thb以上的范围亦即大范围RGL内,与第一范围RG1内相比,第二P增益Kp2较大。这样构成第二P增益Kp2的理由将后述。其中,第二P增益Kp2相对于倾斜角差dT的变化平滑地变化。
在S310(图13)中,第二P控制部420(图12)使用倾斜角差dT和由第二P增益控制部425决定的第二P增益Kp2来决定第二比例项Vp2。第二比例项Vp2的决定方法可以是用于决定PID控制的比例项的公知的方法。例如,对倾斜角差dT乘以第二P增益Kp2而获得的值作为第二比例项Vp2被输出。
在S320中,第二D控制部430使用倾斜角差dT与第二D增益Kd2来决定第二微分项Vd2。在本实施例中,第二D增益Kd2被预先决定。第二微分项Vd2的决定方法可以是用于决定PID控制的微分项的公知的方法。例如,对倾斜角差dT的微分值乘以第二D增益Kd2而获得的值作为第二微分项Vd2被输出。用于确定倾斜角差dT的微分值的时间差可以被预先决定,也可以取而代之基于其他参数(例如倾斜角差dT)来决定。此外,第二D增益Kd2也可以是根据其他参数(例如倾斜角差dT)而变化的可变值。
其中,用于决定第二比例项Vp2的S300、S310与用于决定第二微分项Vd2的S320被并列执行。
在S330中,第二加法运算点490(图12)从处理部420、430分别取得表示项Vp2、Vd2的信息。而且,第二加法运算点490计算作为这些项Vp2、Vd2的合计的倾斜驱动控制值Vc2,将表示倾斜驱动控制值Vc2的信息输出至电力控制部400c。在S340中,电力控制部400c根据控制值Vc2来控制向倾斜马达25供给的电力。
倾斜驱动控制值Vc2表示倾斜马达25的倾斜转矩的目标值。以下,将由倾斜驱动控制值Vc2表示的转矩亦称为目标倾斜转矩。如在图14的(A)中说明那样,由倾斜驱动控制值Vc2表示的倾斜转矩的方向与目标方向DTg、即用于使倾斜角T向第一目标倾斜角T1接近的车身90的转动方向相同。倾斜驱动控制值Vc2例如表示应该向倾斜马达25供给的电流的方向和大小。控制值Vc2的绝对值越大,则电力的大小(即倾斜马达25的转矩的大小)越大。在S330中,可以说倾斜马达控制部400(具体为第二加法运算点490)决定倾斜马达25的目标倾斜转矩。在S340中,可以说倾斜马达控制部400(具体为电力控制部400c)将倾斜马达25的转矩控制成为目标倾斜转矩。另外,各项Vp2、Vd2均形成倾斜驱动控制值Vc2的一部分。因此,可以说各项Vp2、Vd2也是表示倾斜马达25的倾斜转矩的控制值的一种。
综上所述,使用第一目标倾斜角T1来决定目标转动转矩和目标倾斜转矩(图13:S240~S270、S300~S330)。因此,能够恰当地调整用于车辆10以第一目标倾斜角T1行驶的转动转矩与倾斜转矩的平衡。其结果是,能够提高车辆10的行驶稳定性。
另外,通常用户缓慢地操作方向盘41a。第二P增益Kp2和第二D增益Kd2被决定为在缓慢地操作方向盘41a的情况下第二比例项Vp2的大小大于第二微分项Vd2的大小。即,倾斜马达25的目标倾斜转矩的主要的分量能够由第二比例项Vp2表示。第二比例项Vp2是表示使车身90向目标方向DTg转动的转矩的控制值的例子。而且,第二P增益Kp2与目标倾斜转矩的大小相对于倾斜角差dT的大小的比例亦即倾斜转矩比例大致相同。如图17所示,倾斜角差dT的大小为大于阈值Tha的第一范围RG1内的情况下的第二P增益Kp2比倾斜角差dT的大小为小于阈值Tha的第二范围RG2内的情况下的第二P增益Kp2小。即,第二比例项Vp2(进而为目标倾斜转矩)被决定为倾斜角差dT的大小为大于阈值Tha的第一范围RG1内的情况下的倾斜转矩比例比倾斜角差dT的大小为小于阈值Tha的第二范围RG2内的情况下的倾斜转矩比例小。另外,如图16的(A)所示,用于目标转动转矩的第一P增益Kp1在倾斜角差dT的大小大于阈值Tha的情况下较大,在倾斜角差dT的大小小于阈值Tha的情况下较小。这样,在倾斜角差dT的大小较大的第一范围RG1中,与倾斜角差dT的大小较小的第二范围RG2相比,能够抑制倾斜马达25的倾斜转矩过度变大。另外,由于可促进利用转向操纵马达65的倒转矩亦即转动转矩的车身90的宽度方向的转动,所以能够使车身的倾斜角恰当地变化。而且,能够抑制由搭乘者感到的宽度方向的加速度。
另外,如图17所示,倾斜角差dT的大小大于阈值Thb的情况下的第二P增益Kp2比第一范围RG1内的第二P增益Kp2大。因此,在倾斜角差dT的大小大于阈值Thb的情况下,通过除了使用转向操纵马达65的转动转矩之外还使用倾斜马达25的倾斜转矩,能够使车身90的倾斜角T容易地变化。另外,在倾斜角差dT的大小大的情况下,搭乘者希望倾斜角T的迅速变化。在这样的情况下,能够抑制倾斜角T相对于方向盘角的变化的延迟。
另外,如图17所示,倾斜角差dT的大小小于阈值Thc的情况下的第二P增益Kp2比倾斜角差dT的大小为第二范围RG2内的情况下的第二P增益Kp2小。因此,在倾斜角差dT的大小小于阈值Thc的情况下,能够抑制倾斜马达25的倾斜转矩过度变大。另外,由于可促进利用转向操纵马达65的倒转矩亦即转动转矩的车身90的宽度方向的转动,所以能够使车身的倾斜角恰当地变化。而且,能够抑制由搭乘者感到的宽度方向的加速度。
其中,用于控制转向操纵马达65的S240~S280和用于控制倾斜马达25的S300~S340被并列执行。通过以上,图13的处理、即图11的S130的处理结束。
B.变形例:
(1)转动转矩的控制处理可以代替在图12、图13、图16的(A)~图16的(C)中说明的处理而是其他各种处理。例如,在图16的(B)的图表中,第一P增益Kp1可以相对于车速V的大小的变化而阶梯状地变化。另外,第一P增益Kp1可以相对于车速V的变化而被维持为一定值。该情况下,第一P增益控制部525(图12)可以不使用车速V而使用倾斜角差dT来决定第一P增益Kp1。在图16的(A)的图表中,第一P增益Kp1可以相对于倾斜角差dT的大小的变化而阶梯状地变化。另外,第一P增益Kp1可以相对于倾斜角差dT的变化而被维持为一定值。该情况下,第一P增益控制部525可以不使用倾斜角差dT而使用车速V来决定第一P增益Kp1。另外,第一P增益Kp1可以为固定值而不为可变值。该情况下,由第一比例项Vp1表示的转矩的大小也在倾斜角差dT的大小大的情况下比倾斜角差dT的大小小的情况大。其结果是,目标转动转矩的大小在倾斜角差dT的大小大的情况下比倾斜角差dT的大小小的情况大。
作为转动转矩的控制处理,可以采用使用倾斜角和目标倾斜角的各种反馈控制。例如,可以省略D控制(图13:S260)。但是,若利用D控制,则能够提高转动转矩的稳定性。另外,控制装置100可以使用1个以上各种控制值来决定转动驱动控制值Vc1(进而为目标转动转矩)。例如,控制装置100可以使用目标倾斜角来决定表示使前轮12F向与目标方向DTg相同的方向转动的转矩的正向控制值,并使用正向控制值来决定转动驱动控制值Vc1。这里,控制装置100可以计算1个以上控制值的合计值作为转动驱动控制值Vc1。目标转动转矩的决定所使用的1个以上控制值可以包括表示倒转矩的控制值(例如第一比例项Vp1)和正向控制值中的至少一方。另外,优选目标转动转矩的决定所使用的1个以上控制值包括表示倒转矩的控制值。
(2)倾斜转矩的控制处理也可以代替在图12、图13、图17中说明的处理而是其他各种处理。例如,在图17的图表中,第二P增益Kp2可以相对于倾斜角差dT的大小的变化而阶梯状地变化。另外,在大范围RGL内,第二P增益Kp2可以为第一范围RG1内的第二P增益Kp2的最大值以下。在小范围RGS内,第二P增益Kp2可以为第二范围RG2内的第二P增益Kp2的最小值以上。阈值Thc可以为零。即,可以省略小范围RGS。另外,第二P增益Kp2可以相对于倾斜角差dT的变化而恒定,另外,对驱动轮进行驱动的驱动装置可以是使车轮旋转的任意的装置(例如内燃机)来代替电动马达。另外,车辆的最大定员数可以是2人以上来代替1人。可以被维持为值。该情况下,第二P增益控制部425可以不使用倾斜角差dT来决定第二P增益Kp2。另外,第二P增益Kp2可以为固定值而不为可变值。作为倾斜转矩的控制处理,可以采用使用倾斜角和目标倾斜角的各种反馈控制。例如,可以省略D控制(图13:S320)。但是,若利用D控制,则能够提高倾斜转矩的稳定性。控制装置100可以使用1个以上控制值来决定倾斜驱动控制值Vc2(进而为目标倾斜转矩)。例如,控制装置100可以计算1个以上控制值的合计值作为倾斜驱动控制值Vc2。1个以上控制值可以包括表示使车身90向目标方向DTg转动的转矩的控制值(例如第二比例项Vp2)。
另外,如在图14的(A)、图14的(B)中说明那样,倾斜转矩TqL直接使车身90在宽度方向转动。另一方面,转动转矩TqT经由前轮12F的方向D12的运动间接使车身90在宽度方向转动。其结果是,转动转矩引起的车身90的宽度方向的转动会比倾斜转矩引起的车身90的宽度方向的转动产生延迟。鉴于此,控制装置100可以使倾斜转矩的控制比转动转矩的控制延迟。由此,由于可抑制仅因倾斜转矩引起的车身90的宽度方向的转动,所以能够抑制由车辆10的搭乘者感到的宽度方向的加速度。其中,优选延迟时间小于1秒。
(3)控制装置100的结构可以是构成为执行对输出转动转矩的装置(例如转向操纵马达65)和输出倾斜转矩的装置(例如倾斜马达25)进行控制的处理的各种结构。例如,控制装置100可以使用1个计算机构成。控制装置100的至少一部分可以由ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)等专用的硬件构成。例如,图12的倾斜马达控制部400和转向操纵马达控制部500可以由ASIC构成。控制装置100可以是各种电路,例如,可以是包括计算机的电路,也可以是不包括计算机的电路。另外,通过映射数据MT、MAF、Mp1、Mp2建立对应的输入值和输出值可以通过其他要素建立对应。例如,数学函数、模拟电路等要素可以将输入值与输出值建立对应。
另外,作为在转动转矩与倾斜转矩各自的控制中利用的倾斜角,可以采用表示车身90的宽度方向的倾斜的程度的各种角度来代替以铅垂上方向DU为基准的倾斜角T(图5的(B))。例如,控制角Tc可以被利用为倾斜角。该情况下,优选在车辆10设置用构成为测定控制角Tc的传感器。该传感器是倾斜角传感器的例子。
(4)前轮12F(图2)是能够相对于车辆10的前进方向DF向左右转动的转动轮的例子。前轮支承装置41是支承转动轮的转动轮支承部的例子。转动轮支承部的结构可以是其他各种结构来代替前轮支承装置41的结构。例如,将转动轮支承为能够旋转的支承部件可以是悬臂部件来代替前叉17。另外,将支承部件支承为能够相对于车身90向左右转动的转动装置可以是其他各种装置来代替轴承68。例如,转动装置可以是将车身与支承部件连结的连杆机构。
一般,转动轮支承部可以具备K个(K为1以上的整数)支承部件。而且,各支承部件可以支承1个以上转动轮。转动轮支承部可以具备K个转动装置。K个的转动装置可以将K个支承部件分别支承为能够转动。转动轮支承部可以具备K个转动驱动装置。K个转动驱动装置与K个支承部件一对一地建立对应。而且,各转动驱动装置可以构成为对对应的1个支承部件施加转动转矩。也可以取而代之,转动轮支承部具备1个转动驱动装置。1个转动驱动装置可以构成为对K个支承部件分别施加转动转矩。
在任意的情况下,均优选转动轮支承部构成为无论输入至操作输入部(例如方向盘41a)的操作量如何都允许1个以上转动轮追随车身的倾斜的变化而相对于车身向左右转动。例如,优选被固定于车身的转动装置将支承部件支承为能够转动。该情况下,在车身倾斜的情况下,支承部件也与车身一同倾斜。因此,如在图9等中说明那样,转动轮的方向(即,车轮角AF(图2))能够追随车身的倾斜而变化。
(5)操作输入部可以代替如方向盘41a(图1)那样能够向左与右转动的装置而是构成为为了输入表示转弯方向和转弯的程度的操作量而被操作的其他各种装置。例如,操作输入部可以是能够从预先决定的基准方向(例如直立方向)向左与右倾斜的杆。
(6)倾斜装置的结构可以代替图4的倾斜装置89的结构而是构成为使车身90在宽度方向倾斜的其他任意的结构。例如,连杆机构30可以被置换为台。在台固定马达51L、51R。而且,台与第一支承部82通过轴承被连结为能够转动。倾斜马达25使第一支承部82相对于台向右方向DR侧和左方向DL侧分别转动。由此,车身90能够向右方向DR侧和左方向DL侧分别倾斜。
一般,倾斜装置可以包括“与在车辆的宽度方向相互分离配置的一对车轮的至少一方直接或者间接连接的第一部件”、“与车身直接或者间接连接的第二部件”、以及驱动装置。驱动装置是对第一部件和第二部件施加使第一部件与第二部件的相对位置变化的力(例如使第二部件相对于第一部件的朝向变化的转矩)的装置。倾斜装置可以还包括“将第一部件以可动的方式与第二部件连接的连接装置”。连接装置例如是将第一部件以能够滑动的方式与第二部件连接的液压缸。另外,连接装置也可以将第一部件与第二部件连结为能够转动的轴承。轴承可以是滚动轴承,也可以取而代之是滑动轴承。驱动装置可以是倾斜马达25那样的电动马达。另外,在倾斜装置包括液压缸的情况下,驱动装置可以是泵。
(7)与操作输入部和转动轮支承部的支承部件连接的连接部的结构可以是其他各种结构来代替图1的连接部50的结构。连接部50的第三部分53可以是能够弹性变形的弹性体(例如螺旋弹簧、扭簧、橡胶等)来代替粘性阻尼器。第三部分53是与第一部分51和第二部分52连接并从第一部分51向第二部分52传递转矩、而且包括允许第一部分51与第二部分52之间的相对位置的变化的可动部分的各种装置。这样的第三部分53在第一部分51不运动的状态下允许第二部分52运动、即在方向盘角Ai未变化的状态下允许车轮角AF变化。其结果是,前轮12F的车轮角AF能够追随车身90的倾斜而容易地变化。一般,优选连接部机械式地连接于操作输入部和支承部件,根据操作输入部的操作引起的操作输入部的机械运动来从操作输入部向支承部件传递转矩。而且,连接部可以构成为无论输入至操作输入部的操作量如何均允许1个以上转动轮的方向追随车身的倾斜的变化而变化。此外,这样的连接部可以被省略。
(8)作为多个车轮的总数和配置,能够采用各种结构。例如,可以是前轮的总数为1、后轮的总数为1。也可以是前轮的总数为2、后轮的总数为1。也可以是前轮的总数为2、后轮的总数为2。另外,在宽度方向相互分离配置的一对车轮可以是前轮,另外,也可以是转动轮。另外,后轮也可以是转动轮。另外,驱动轮也可以是前轮。
一般,车辆具备包括1个以上前轮和1个以上后轮的N个(N为2以上的整数)车轮。而且,N个车轮包括能够向左右转动的1个以上转动轮。在车轮的总数N为2的情况下,倾斜装置89那样的倾斜装置被省略。这里,车辆可以具备包括在车辆的宽度方向相互分离配置的一对车轮和1个以上其他车轮的N个车轮。该情况下,车轮的总数N为3以上。一对车轮可以是前轮,也可以取而代之是后轮。这里,优选一对车轮和其他车轮中的至少一方构成为能够相对于车辆的前进方向向左右转动的1个以上转动轮。即,可以是仅一对车轮为转动轮,也可以是仅其他车轮为转动轮,也可以是包括一对车轮和其他车轮的3个以上的车轮为转动轮。这里,1个以上转动轮所包括的其他车轮的总数可以为任意的数。
(9)倾斜驱动装置可以是构成为使倾斜转矩作用于车身的任意的装置。例如,倾斜驱动装置可以具备相对于车身连接为能够在宽度方向滑动的配重和控制配重相对于车身的位置的电动马达。若配重向车身的右侧移动,则车身能够向右方向侧倾斜,若配重向车身的左侧移动,则车身能够向左方向侧倾斜。
(10)车辆的控制方法可以是其他各种方法来代替在图11等中说明的方法。例如,在S170中,可以代替第一目标倾斜角T1而利用具有比第一目标倾斜角T1的绝对值小的绝对值的第二目标倾斜角T2。
(11)在上述实施例中,控制装置100以将目标转动转矩决定为倒转矩的控制模式来控制转向操纵马达65(亦称为倒转矩模式)。控制装置100可以除了具有倒转矩模式之外还具有其他控制模式来作为控制转向操纵马达65的控制模式。例如,控制装置100可以具有将目标转动转矩决定为使前轮12F向目标方向DTg转动的转矩的控制模式(亦称为正转矩模式)。控制装置100可以根据车辆10的行驶状态来变更转向操纵马达65的控制模式。
在图1所示的实施例中,前轮12F具有正的转向节主销纵偏距Lt。因此,转动轴Ax1与地面GL的交点P2位于比前轮12F的与地面GL的接触中心P1靠前方向DF侧的位置。这里,假定为车身90如图14的(A)的例子那样因倾斜转矩而开始向右方向DR倾斜。该情况下,车身90将要以重心90c为中心进行旋转。因此,车身90的下部(特别是比重心90c靠下方向DD侧的部分)会向左方向DL移动。在车身90的下部向左方向DL移动的情况下,交点P2(图1)也向左方向DL移动。其结果是,前轮12F的方向D12(图2)向左方向DL转动。这样,在倾斜角T朝向目标方向DTg变化的情况下,能够对前轮12F作用使之向与目标方向DTg相反的方向转动的转矩。在这样的转矩过大的情况下,前轮12F会向与目标方向DTg相反的方向过度转动。在这样的情况下,控制装置100可以以正转矩模式控制转向操纵马达65。在车速V慢的情况下,由于前轮12F的角运动量小,所以前轮12F容易因车身90向目标方向DTg的转动而向与目标方向DTg相反的方向转动。鉴于此,控制装置100可以构成为在车速V比阈值慢的情况下以正转矩模式控制转向操纵马达65,在车速V比阈值快的情况下以倒转矩模式控制转向操纵马达65。正转矩模式下的目标转动转矩的决定方法可以是各种方法。例如,可以通过使用倾斜角T与目标倾斜角之差的反馈控制来决定目标转动转矩。
另外,控制装置100可以具有正转矩模式而不具有倒转矩模式。一般,控制装置100可以具有1个以上控制模式来作为转向操纵马达65(一般为转动驱动装置)的控制模式。而且,控制装置100可以使用与车辆10的行驶状态相关的参数来变更控制模式。优选在任何控制模式中,控制装置100均使用目标倾斜角来决定目标倾斜转矩和目标转动转矩。这里,优选控制装置100具有包括倒转矩模式的1个以上控制模式。而且,优选控制装置100将目标转动转矩(例如转动驱动控制值Vc1)决定为前轮12F的方向D12在方向盘角Ai(更一般而言为输入至操作输入部的操作量)开始了变化时暂时朝向与目标方向DTg相反的方向变化。
(12)控制装置100(例如主控制部110)可以不使用车速V而使用方向盘角Ai决定第一目标倾斜角T1。一般,控制装置100可以使用包括方向盘角Ai(更一般而言为输入至操作输入部的操作量)的1个以上参数来决定目标倾斜角。作为操作量以外的参数,并不局限于车速V,能够采用其他各种参数。
例如,控制装置100可以构成为除了使用方向盘角Ai之外还使用车辆10的横摆率来决定第一目标倾斜角T1。车辆10的横摆率是横摆角变化的快慢,是以通过车辆10的重心且与铅垂上方向DU平行的轴为中心的旋转的角速度。能够使用来自陀螺仪传感器126g的信息来确定现行的横摆率。车辆10从风等外部的因素受到力。车辆10的行进方向会从这样的力受到影响。例如,假定为方向盘角Ai为零、车辆10在水平的道路直行。这里,在风从右向左吹的情况下,对车身90作用左方向DL的力。其结果是,车身90可能向左方向DL侧倾斜,而且,车辆10可能向左方向DL转弯。为了抑制这样的不希望的转弯,控制装置100(例如主控制部110)可以使用方向盘角Ai和现行的横摆率来决定目标倾斜角。控制装置100使用方向盘角Ai来确定目标横摆率。方向盘角Ai与目标横摆率的对应关系被预先决定。例如,零的目标横摆率与零的方向盘角Ai建立对应。表示右转弯的目标横摆率与表示右转弯的方向盘角Ai建立对应。控制装置100参照该对应关系来确定与方向盘角Ai对应的目标横摆率。而且,主控制部110使用目标横摆率与现行的横摆率之差来决定目标倾斜角。例如,控制装置100通过将和目标横摆率与现行的横摆率之差亦即横摆率差对应的修正值和现行的倾斜角T相加来计算目标倾斜角。横摆率差与修正值的对应关系可以预先通过实验来决定。例如,在现行横摆率与目标横摆率相同的情况下(横摆率差=零),修正值为零。该情况下,第一目标倾斜角T1与现行的倾斜角T相同。在目标横摆率为零(即,直行)、现行的横摆率表示左转弯的情况下,修正值将第一目标倾斜角T1修正为比现行的倾斜角T向右方向DR侧转动了的角度。例如,在虽然方向盘角Ai为零但车辆10因向左吹的风而意外地向左方向转弯的情况下,第一目标倾斜角T1被决定成表示为车身90向右方向DR侧倾斜的角度。由此,车辆10能够克服风而直行。这样,能够抑制因外部的因素引起的车辆10的行进方向的偏移。
(13)在上述实施例中,控制装置100在目标倾斜转矩的决定(即,倾斜马达25的控制)和目标转动转矩的决定(即,转向操纵马达65的控制)中使用目标倾斜角。即,控制装置100使用与目标倾斜角对应的值亦即目标值来决定目标转动转矩和目标倾斜转矩。在上述实施例中,目标值是与倾斜角T比较的值。而且,转动驱动控制值Vc1的决定所使用的目标值(亦称为转动目标值)与倾斜驱动控制值Vc2的决定所使用的目标值(亦称为倾斜目标值)相同。
这里,转动目标值可以与倾斜目标值不同。其理由如下所述。使用转动驱动控制值Vc1控制的转动驱动装置(这里为转向操纵马达65)是与使用倾斜驱动控制值Vc2控制的倾斜驱动装置(这里为倾斜马达25)不同的装置。并且,被转向操纵马达65操纵的装置(这里为前轮12F)是与被倾斜马达25操纵的装置(这里为车身90)不同的装置。因此,与目标倾斜角建立了对应且在用于使倾斜角T接近目标倾斜角的控制中使用的恰当的目标值会在转动驱动控制值Vc1与倾斜驱动控制值Vc2之间不同。例如,转动目标值可以是对倾斜目标值乘以与1不同的系数获得的值。这样,为了使倾斜角T接近1个目标倾斜角,可以使用相互不同的转动目标值与倾斜目标值来控制转向操纵马达65与倾斜马达25。例如,可以构成为使用转动目标值来决定第一比例项Vp1,使用倾斜目标值来决定第二比例项Vp2。这样相互不同的转动目标值与倾斜目标值能够和相同的目标倾斜角对应。
为了车辆10的行驶稳定性,优选由转动目标值与倾斜目标值之间的差表示的角度差小于10度。这样的角度差例如能够如以下那样确定。根据倾斜目标值来控制倾斜马达25的情况下的稳定的倾斜角T与根据被设定为与转动目标值相同的值的比较用的倾斜目标值来控制倾斜马达25的情况下的稳定的倾斜角T之间的差可以被采用为角度差。
在任意情况下,控制装置100均可以使用包括方向盘角Ai(更一般而言为输入至操作输入部的操作量)的1个以上参数来决定与目标倾斜角建立了对应的转动目标值和倾斜目标值。
(14)在转动目标值与倾斜目标值不同的情况下,转动驱动控制值Vc1(例如第一比例项Vp1)的决定所使用的倾斜角差(例如图16的(A)的倾斜角差dT)通过从转动目标值减去倾斜角T来计算(称为转动驱动角差)。倾斜驱动控制值Vc2(例如第二比例项Vp2)的决定所使用的倾斜角差(例如图17的倾斜角差dT)通过从倾斜目标值减去倾斜角T来计算(称为倾斜驱动角差)。这里,倾斜驱动角差可与转动驱动角差不同。这样相互不同的倾斜驱动角差和转动驱动角差能够和目标倾斜角与倾斜角T之间的实际的差(即相同的差)对应。
这里,将表示倾斜驱动角差的大小的基准的阈值Tha(图17)称为倾斜阈值。另外,将表示转动驱动角差的大小的基准的阈值Tha(图16的(A))称为转动阈值。倾斜阈值可以与转动阈值不同。但是,优选倾斜阈值和转动阈值表示针对目标倾斜角与倾斜角T之间的实际的差的相同的阈值。
(15)铅垂方向传感器126的控制部126c可以除了使用来自陀螺仪传感器126g、加速度传感器126a的信息之外还使用与车辆10的运动相关的其他信息来检测铅垂下方向DD。作为其他信息,例如可以使用利用GPS(Global Positioning System)确定的车辆10的位置。控制部126c可以根据由GPS获得的位置的变化来修正铅垂下方向DD。基于由GPS获得的位置的变化的修正量可以预先通过实验决定。此外,控制部126c可以是各种电路,例如可以是包括计算机的电路,也可以是不包括计算机的电路(例如ASIC)。陀螺仪传感器126g可以是代替角加速度而检测角速度的传感器。
(16)车辆的结构可以是其他各种结构来代替上述实施例、变形例各自的结构。例如,在图4的实施例中,马达51L、51R可以经由悬架与连杆机构30连接。对驱动轮进行驱动的驱动装置可以是使车轮旋转的任意的装置(例如内燃机)来代替电动马达。车辆的最大定员数可以是2人以上来代替1人。车辆的控制所使用的对应关系(例如由映射数据MT、MAF、Mp1、Mp2表示的对应关系)可以通过实验决定为车辆10能够恰当地行驶。车辆的控制装置可以根据车辆的状态来动态地变更车辆的控制所使用的对应关系。例如,车辆具备对车身的重量进行测定的重量传感器,控制装置可以根据车身的重量来调整对应关系。
在上述各实施例中,可以将由硬件实现的结构的一部分置换为软件,相反,也可以将由软件实现的结构的一部分或全部置换为硬件。例如,图12的控制装置100的功能可以由专用的硬件电路实现。
另外,在本发明的功能的一部分或者全部由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取的记录介质(例如非暂时性的记录介质)的形式来提供。程序能够在被储存于与提供时相同或者不同的记录介质(计算机可读取的记录介质)的状态下使用。“计算机可读取的记录介质”并不局限于存储卡、CD-ROM那样的便携式记录介质,还可包括各种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,但上述的发明的实施方式用于使本发明的理解变容易,并不限定本发明。本发明能够不脱离其主旨地进行变更、改进,并且本发明包括其等价物。
工业上的可利能性
本发明能够在车辆中恰当地利用。
附图标记说明:
10…车辆;11…座位;12F…前轮;12L…左后轮;12R…右后轮;12Fc…重心;12La…车轮;12Lb…轮胎;12Ra…车轮;12Rb…轮胎;17…前叉;20…主体部;20a…前部;20b…底部;20c…后部;20d…支承部;21…中纵连杆部件;25…倾斜马达;30…连杆机构;31D…下横连杆部件;31U…上横连杆部件;33L…左纵连杆部件;33R…右纵连杆部件;38…轴承;39…轴承;41…前轮支承装置;41a…方向盘;41ax…支承棒;45…加速踏板;46…制动踏板;47…换挡开关;50…连接部;51…第一部分;52…第二部分;53…第三部分;51L…左电动马达;51R…右电动马达;65…转向操纵马达;68…轴承;70…悬架系统;70L…左悬架;70R…右悬架;71L、71R…螺旋弹簧;72L、72R…减震器;75…连结棒;80…后轮支承部;82…第一支承部;83…第二支承部;89…倾斜装置;90…车身;90c…重心;100…控制装置;110…主控制部;110g、300g、400g、500g…程序;110n、300n、400n、500n…非易失性存储装置;110p、300p、400p、500p…处理器;110v、300v、400v、500v…易失性存储装置;112…倾斜角确定部;114…目标倾斜角决定部;116…加法运算点;120…电池;122…车速传感器;123…方向盘角传感器;124…车轮角传感器;126…铅垂方向传感器;126a…加速度传感器;126c…控制部;126g…陀螺仪传感器;127…倾斜角传感器;145…加速踏板传感器;146…制动踏板传感器;300…驱动装置控制部;300c…电力控制部;400…倾斜马达控制部;400c…电力控制部;420…第二P控制部;425…第二P增益控制部;430…第二D控制部;490…第二加法运算点;500…转向操纵马达控制部;500c…电力控制部;520…第一P控制部;525…第一P增益控制部;530…第一D控制部;590…第一加法运算点。

Claims (8)

1.一种车辆,其特征在于,具备:
车身;
N个车轮,包括能够相对于所述车辆的前进方向向左右转动的1个以上转动轮并包括1个以上前轮与1个以上后轮,其中,N为2以上的整数;
倾斜角传感器,构成为测定所述车身的宽度方向的倾斜角;
倾斜驱动装置,构成为使用于控制所述车身的所述倾斜角的倾斜转矩作用于所述车身;
操作输入部,构成为为了输入表示转弯方向与转弯的程度的操作量而被操作;
转动轮支承部,支承所述1个以上转动轮;以及
控制装置,
所述转动轮支承部具备:
支承部件,将所述1个以上转动轮支承为能够旋转;
转动装置,将所述支承部件支承为能够相对于所述车身向左右转动;以及
转动驱动装置,构成为将使所述支承部件转动的转动转矩施加于所述支承部件,
所述控制装置构成为:
使用包括所述操作量的1个以上参数来决定所述车身的目标的倾斜角亦即目标倾斜角,
使用所述目标倾斜角来决定所述倾斜驱动装置的目标转矩亦即目标倾斜转矩和所述转动驱动装置的目标转矩亦即目标转动转矩,
根据所述目标倾斜转矩来控制所述倾斜驱动装置,
根据所述目标转动转矩来控制所述转动驱动装置。
2.根据权利要求1所述的车辆,其特征在于,
在将以所述倾斜角接近所述目标倾斜角的方式使所述车身在宽度方向转动的情况下的转动方向中的、右方向与左方向的任一个方向作为目标方向的情况下,
所述控制装置具有倒转矩模式作为所述转动驱动装置的控制模式,该倒转矩模式是将所述目标转动转矩决定为使所述支承部件向与所述目标方向相反的方向转动的转矩亦即倒转矩的控制模式。
3.根据权利要求2所述的车辆,其特征在于,
所述控制装置构成为:在所述倒转矩模式中,使用所述目标倾斜角与所述车身的所述倾斜角之间的差亦即倾斜角差来决定所述目标倾斜转矩和所述目标转动转矩,将所述目标转动转矩决定成所述倾斜角差的大小大于第一阈值的情况下的所述目标转动转矩的大小比所述倾斜角差的所述大小小于所述第一阈值的情况下的所述目标转动转矩的所述大小大。
4.根据权利要求3所述的车辆,其特征在于,
在将所述倒转矩亦即所述目标转动转矩的大小相对于所述倾斜角差的大小的比例作为倒转动转矩比例的情况下,
所述控制装置构成为:在所述倒转矩模式中,将所述目标转动转矩决定成所述倾斜角差的所述大小大于所述第一阈值的情况下的所述倒转动转矩比例比所述倾斜角差的所述大小小于所述第一阈值的情况下的所述倒转动转矩比例大。
5.根据权利要求3或4所述的车辆,其特征在于,
在将所述目标倾斜转矩的大小相对于所述倾斜角差的大小的比例作为倾斜转矩比例的情况下,
所述控制装置构成为:在所述倒转矩模式中,将所述目标倾斜转矩决定成所述倾斜角差的所述大小为大于所述第一阈值的第一范围内的情况下的所述倾斜转矩比例比所述倾斜角差的所述大小为小于所述第一阈值的特定的范围亦即第二范围内的情况下的所述倾斜转矩比例小。
6.根据权利要求5所述的车辆,其特征在于,
所述第一范围是大于所述第一阈值且小于第二阈值的范围,所述第二阈值是大于所述第一阈值的阈值,
所述控制装置构成为:在所述倒转矩模式中,将所述目标倾斜转矩决定成所述倾斜角差的所述大小大于所述第二阈值的情况下的所述倾斜转矩比例比所述倾斜角差的大小为所述第一范围内的情况下的所述倾斜转矩比例大。
7.根据权利要求5或6所述的车辆,其特征在于,
所述第二范围是大于第三阈值且小于所述第一阈值的范围,所述第三阈值是小于所述第一阈值的阈值,
所述控制装置构成为:在所述倒转矩模式中,将所述目标倾斜转矩决定成所述倾斜角差的所述大小小于所述第三阈值的情况下的所述倾斜转矩比例比所述倾斜角差的大小为所述第二范围内的情况下的所述倾斜转矩比例小。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的车辆,其特征在于,
在将所述倒转矩亦即所述目标转动转矩的大小相对于所述倾斜角差的大小的比例作为倒转动转矩比例的情况下,
所述控制装置构成为:在所述倒转矩模式中,将所述目标转动转矩决定成所述车速的大小小于第四阈值的情况下的所述倒转动转矩比例比所述车速的大小大于所述第四阈值的情况下的所述倒转动转矩比例大。
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