DE102018102748A1 - Automatikneigefahrzeug - Google Patents

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DE102018102748A1
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Yukihide Kimura
Toshihide Yano
Junrou YAMAMOTO
Taku Nagasawa
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Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

Vorgesehen ist ein Automatikneigefahrzeug, das linke und rechte Räder, die durch Achsschenkel getragen sind, eine Fahrzeugneigevorrichtung und eine Steuerungseinheit umfasst. Die Fahrzeugneigevorrichtung umfasst ein Schwenkelement, ein Stellglied zum Verschwenken des Schwenkelements und ein Paar von Verbindungsstangen, die an dem Schwenkelement und den Achsschenkeln drehbar angebracht sind. Wenn ein Neigungswinkel des Fahrzeugs kleiner oder gleich einem zulässigen, maximalen Neigungswinkel ist, ist ein Drehpunkt des Drehbefestigungsabschnitts bei dem unteren Ende der kurvenäußeren Verbindungsstange mit Bezug auf ein Liniensegment, das einen Bodenkontaktpunkt des entsprechenden Rads und einen Drehpunkt des Drehbefestigungsabschnitts bei dem oberen Ende derselben Verbindungsstange verbindet, auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikneigefahrzeug, welches sich bei einer Kurvenfahrt automatisch hin zu der Kurveninnenseite neigt (selbst neigt).
  • Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
  • Ein Automatikneigefahrzeug besitzt eine Fahrzeugneigevorrichtung und das Fahrzeug wird durch die Fahrzeugneigevorrichtung zu der Zeit einer Kurvenfahrt automatisch hin zu der Kurveninnenseite geneigt. Die internationale Patentveröffentlichung mit der Nummer WO 2012/049724 A beschreibt ein Automatikneigefahrzeug mit einem Paar von seitlich beabstandeten Vorderrädern, einer Fahrzeugneigevorrichtung vom Schwingtyp und einer Steuerungseinheit, welche die Fahrzeugneigevorrichtung steuert, und das Paar von Vorderrädern sind durch entsprechende Achsschenkel rotierbar getragen. Die Fahrzeugneigevorrichtung umfasst ein Schwenkelement, das um eine sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckende Schwenkachse schwenkbar ist, ein Stellglied, welches das Schwenkelement um die Schwenkachse verschwenkt, und ein Paar von Verbindungsstangen. Das Paar von Verbindungsstangen sind bei den unteren Enden mit den entsprechenden Achsschenkeln integral verbunden und bei den oberen Enden mit äußeren Enden des Schwenkelements auf beiden lateralen Seiten der Schwenkachse drehbar verbunden. Jede Verbindungsstange umfasst einen Stoßdämpfer und eine Tragfeder bzw. Federaufhängung.
  • Wenn das Schwenkelement um die Schwenkachse schwingt, bewegen sich das Paar von Verbindungsstangen vertikal in entgegengesetzten Richtungen zueinander, so dass sich die Vorderräder relativ zu einem Fahrzeugkörper in entgegengesetzten Richtungen nach oben und nach unten bewegen, wodurch sich das Fahrzeug in einer lateralen Richtung neigt. Die Steuerungseinheit berechnet einen Ziel-Neigungswinkel des Fahrzeugs für eine stabile Kurvenfahrt des Fahrzeugs basierend auf einem Lenkbetätigungsbetrag eines Fahrers und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, und diese steuert einen Schwenkwinkel des Schwenkelements durch das Stellglied, um das Fahrzeug zu neigen, so dass ein Neigungswinkel des Fahrzeugs dem Ziel-Neigungswinkel entspricht. Eine auf einen Schwerpunkt des Fahrzeugs wirkende Zentrifugalkraft basierend auf einem Lenkbetätigungsbetrag des Fahrers und einer Fahrzeuggeschwindigkeit wird abgeschätzt und ein Ziel-Neigungswinkel des Fahrzeugs wird beispielsweise berechnet, so dass eine resultierende Kraft aus der abgeschätzten Zentrifugalkraft und der Schwerkraft in einer vorbestimmten Richtung wirkt, mit anderen Worten, so dass ein Verhältnis der Erdbeschleunigung und einer Ziel-Querbeschleunigung des Fahrzeugs basierend auf einem Lenkbetätigungsbetrag und einer Fahrzeuggeschwindigkeit einem vorbestimmten Verhältnis entspricht.
  • Bei einem in der vorstehenden internationalen Veröffentlichung beschriebenen herkömmlichen Automatikneigefahrzeug expandieren/kontrahieren ein Stoßdämpfer und eine Tragfeder bei jeder Verbindungsstange, wenn das Schwenkelement verschwenkt wird, um das Paar von Verbindungsstangen vertikal in entgegengesetzten Richtungen zueinander zu bewegen. Daher ist es schwierig, einen Neigungswinkel des Fahrzeugs mit einem guten Ansprechverhalten präzise zu steuern, so dass der Neigungswinkel des Fahrzeugs einem Ziel-Neigungswinkel entspricht. Darüber hinaus ist jede Verbindungsstange bei dem unteren Ende integral mit einem entsprechenden Achsschenkel verbunden, und diese kann sich relativ zu dem Achsschenkel nicht drehen. Daher ist ein Bereich der Vertikalbewegung jeder Verbindungsstange auf einen engen Bereich beschränkt, und entsprechend ist ein Winkelbereich, welcher das Fahrzeug neigen kann, beschränkt.
  • Um die vorgenannten Nachteile des herkömmlichen Automatikneigefahrzeugs zu überwinden, ist bereits eine Konfiguration bekannt, bei welcher jede Verbindungsstange bei dem unteren Ende mit einem entsprechenden Achsschenkel drehbar verbunden ist und bei dem oberen Ende mit dem äußeren Ende des Schwenkelements drehbar verbunden ist, und ein Stoßdämpfer und eine Tragfeder zwischen dem Stellglied und dem Fahrzeugkörper angeordnet sind. Bei dem Automatikneigefahrzeug dieser Konfiguration (nachfolgend als „verbessertes Automatikneigefahrzeug“ bezeichnet) sind linke und rechte Vorderräder durch Vorderradaufhängungen an einem Fahrzeugkörper aufgehängt, so dass sich diese mit Bezug auf den Fahrzeugkörper in der vertikalen Richtung des Fahrzeugs relativ verschieben können, eine Relativneigung in der Querrichtung mit Bezug auf den Fahrzeugkörper ist jedoch beschränkt.
  • Gemäß einem verbesserten Automatikneigefahrzeug ist es möglich, den Neigungswinkel des Fahrzeugs mit einem guten Ansprechverhalten exakt auf einen Ziel-Neigungswinkel zu steuern, da die Verbindungsstangen, welche keinen Stoßdämpfer und keine Tragfeder umfassen, die Verschiebung des Schwenkelements auf die Achsschenkel effektiv und ohne Verzögerung übertragen können. Ferner kann die Lenkleistung des Fahrzeugs durch Vergrößern eines Bereichs, in welchem sich die Verbindungsstangen vertikal bewegen können, und Vergrößern eines Winkelbereichs, in welchem sich das Fahrzeug neigen kann, verbessert werden, da sich jede Verbindungsstange sowohl relativ zu dem Schwenkelement als auch dem Achsschenkel drehen kann.
  • Kurzfassung
  • Wenn das verbesserte Automatikneigefahrzeug bei einer Kurvenfahrt hin zu der Innenseite einer Kurve geneigt wird, werden die linken und rechten Vorderräder zusammen mit dem Fahrzeugkörper in einem Rotationszustand geneigt. Ein Kreiselmoment wirkt, um die Position von jedem der linken und rechten Vorderräder zu der Position in einem Standardzustand, wie bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs, zurückzuführen, und eine durch jedes Kreiselmoment hervorgerufene Kraft wirkt über die Verbindungsstange, das Schwenkelement und das Stellglied und wird über die Vorderradaufhängung auf den Fahrzeugkörper übertragen. Daher nimmt der Fahrzeugkörper eine Kraft hin zu der Außenseite einer Kurve auf und die Kraft wirkt, um einen Neigungswinkel des Fahrzeugs zu reduzieren. Daher muss das Stellglied nicht nur das Schwenkelement verschwenken, so dass ein Neigungswinkel des Fahrzeugs zu einem Ziel-Neigungswinkel wird, sondern ebenso eine Kraft zum Aufrechterhalten des Neigungswinkels des Fahrzeugs auf dem Ziel-Neigungswinkel gegen die vorstehend erwähnte Wirkung durch die Kreiselmomente erzeugen. Entsprechend ist es unvermeidlich, dass eine durch das Stellglied verbrauchte Energie im Vergleich dazu, wenn kein Kreiselmoment auf die linken und rechten Vorderräder wirkt, zunimmt.
  • Ferner weicht, wie später detailliert beschrieben wird, eine Beziehung zwischen der Positionsbeziehung zwischen dem Schwenkelement und dem Paar von Verbindungsstangen von dieser in dem Standardzustand des Fahrzeugs ab, und das Stellglied wird mit Bezug auf die Räder nach unten verschoben, was dazu führt, dass eine Höhe des Fahrzeugkörpers niedriger wird als die ursprüngliche Höhe. Wenn die Höhe des Fahrzeugs abgesenkt wird, wird ein Schwerpunkt des Fahrzeugs entlang der Neigungsrichtung des Fahrzeugs nach unten verschoben und ein Drehradius des Schwerpunkts nimmt im Vergleich zu diesem in dem Standardzustand des Fahrzeugs zu, so dass eine tatsächliche Querbeschleunigung des Fahrzeugs abnimmt. Daher kann, da eine Abweichung zwischen einer Ziel-Querbeschleunigung und der tatsächlichen Querbeschleunigung des Fahrzeugs groß wird, der Neigungswinkel des Fahrzeugs nicht exakt auf einen Ziel-Neigungswinkel gesteuert werden, auch wenn die Fahrzeugneigevorrichtung gesteuert wird, so dass der Neigungswinkel des Fahrzeugs zu dem Ziel-Neigungswinkel wird.
  • Ferner verändern sich elastische Verformungsbeträge von elastischen Elementen, welche das Schwenkelement und das Paar von Verbindungsstangen elastisch hin zu deren Positionen in dem Standardzustand des Fahrzeugs vorspannen, ausgehend von den ursprünglichen Werten, was Energie aufnimmt, wenn sich die Positionsbeziehung zwischen dem Schwenkelement und dem Paar von Verbindungsstangen verändert. Die elastischen Elemente entsprechen in diesem Fall beispielsweise Gummilagerbuchsen, welche bei den Drehbefestigungsabschnitten aufgenommen sind.
  • Insbesondere wenn das Fahrzeug mit einer sehr hohen Verzögerung verzögert wird, während das Fahrzeug eine Kurve fährt, nehmen Kreiselmomente plötzlich ab und Kräfte, welche über die Verbindungsstangen auf das Schwenkelement übertragen werden, nehmen scharf bzw. deutlich ab. Daher wird die in jedem elastischen Element gesammelte Energie freigegeben, der Fahrzeugkörper wird mit Bezug auf das Stellglied entlang der Neigungsrichtung des Fahrzeugs plötzlich nach oben verschoben und der Schwerpunkt des Fahrzeugs erhöht sich plötzlich. Da der elastische Verformungsbetrag jedes elastischen Elements schwingend zu- und abnimmt, schwankt eine Höhe des Schwerpunkts des Fahrzeugs und eine tatsächliche Querbeschleunigung des Fahrzeugs schwankt ebenso. Daher schwankt der Neigungswinkel des Fahrzeugs und der Neigungswinkel des Fahrzeugs kann nicht exakt auf den Ziel-Neigungswinkel gesteuert werden, auch wenn die Fahrzeugneigevorrichtung gesteuert wird, so dass der Neigungswinkel des Fahrzeugs zu einem Ziel-Neigungswinkel wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Automatikneigefahrzeug bereit, um einen Energieverbrauch durch ein Stellglied im Vergleich zum Stand der Technik durch Reduzieren eines Einflusses der auf ein Paar von Rädern wirkenden Kreiselmomente auf einen Neigungswinkel des Fahrzeugs, wenn das Automatikneigefahrzeug eine Kurve fährt, zu reduzieren, wodurch die Steuerbarkeit eines Neigungswinkels des Fahrzeugs verbessert wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Automatikneigefahrzeug vorgesehen, welches ein Paar von seitlich beabstandeten Rädern, eine Fahrzeugneigevorrichtung und eine Steuerungseinheit umfasst; wobei jedes Rad durch einen entsprechenden Achsschenkel rotierbar getragen ist; wobei die Fahrzeugneigevorrichtung ein Schwenkelement, welches um eine sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckende Schwenkachse schwingt, ein Stellglied zum Verschwenken des Schwenkelements um die Schwenkachse und ein Paar von Verbindungsstangen, welche bei Drehbefestigungsabschnitten eines oberen Endes auf beiden lateralen Seiten der Schwenkachse drehbar an dem Schwenkelement angebracht sind und bei Drehbefestigungsabschnitten eines unteren Endes an den entsprechenden Achsschenkeln drehbar angebracht sind, umfasst; wobei die Steuerungseinheit derart konfiguriert ist, dass diese einen Ziel-Neigungswinkel des Fahrzeugs berechnet, so dass dieser zu der Zeit einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs einen voreingestellten, zulässigen, maximalen Neigungswinkel nicht überschreitet, und das Fahrzeug durch Steuern des Stellglieds hin zu der Innenseite einer Kurve neigt, so dass der Neigungswinkel des Fahrzeugs dem Ziel-Neigungswinkel entspricht.
  • Das Stellglied ist über eine Tragfeder bzw. Federaufhängung mit dem Fahrzeugkörper verbunden, um mit Bezug auf den Fahrzeugkörper vertikal verschiebbar zu sein und um die laterale Verschiebung und Neigung mit Bezug auf den Fahrzeugkörper zu beschränken. Das Paar von Rädern, das Stellglied, das Schwenkelement und das Paar von Verbindungsstangen sind elastisch zu den Positionen vorgespannt, welche diese einnehmen, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt. Die Fahrzeugneigevorrichtung ist derart angeordnet, dass ein Drehpunkt des Drehbefestigungsabschnitts bei dem unteren Ende der Verbindungsstange auf der Außenseite einer Kurve in der Längsrichtung des Fahrzeugs betrachtet mit Bezug auf ein Liniensegment, das einen Bodenkontaktpunkt des entsprechenden Rads und einen Drehpunkt des Drehbefestigungsabschnitts des oberen Endes der Verbindungsstange verbindet, auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet ist, wenn der Neigungswinkel des Fahrzeugs kleiner oder gleich dem zulässigen, maximalen Neigungswinkel ist.
  • Wie später detailliert beschrieben ist, wirken, wenn das Automatikneigefahrzeug zu der Zeit einer Kurvenfahrt durch die Fahrzeugneigevorrichtung hin zu der Innenseite einer Kurven geneigt wird, Kreiselmomente auf das Paar von Rädern, um deren Positionen hin zu den Positionen in einem Standardzustand, wie bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs, zurückzuführen. Da das Paar von Rädern versucht, um deren Bodenkontaktpunkte in der Richtung zum Verringern der Neigung der Räder zu drehen, versucht der Drehbefestigungsabschnitt bei dem unteren Ende der kurvenäußeren Verbindungsstange daher, sich um den Bodenkontaktpunkt des entsprechenden Rads nach außen zu drehen.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration ist die Mitte des Drehbefestigungsabschnitts bei dem unteren Ende der Verbindungsstange auf der Außenseite einer Kurve mit Bezug auf ein Liniensegment, welches den Bodenkontaktpunkt des entsprechenden Rads und die Mitte des Drehbefestigungsabschnitts bei dem oberen Ende derselben Verbindungsstange verbindet, auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet. Daher versucht der Drehbefestigungsabschnitt bei dem unteren Ende der kurvenäußeren Verbindungsstange, um den Bodenkontaktpunkt des entsprechenden Rads hin zu der Außenseite der Kurve zu drehen, so dass der Abstand zwischen dem Bodenkontaktpunkt des Rads und dem Drehzentrum des oberen Endes der Verbindungsstange erhöht wird und der Abstand zwischen dem Bodenkontaktpunkt des Rads und dem Stellglied erhöht wird. Folglich kann der Betrag, um welchen der Neigungswinkel des Fahrzeugs durch Kräfte reduziert wird, die durch Kreiselmomente erzeugt werden, im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden, da der Neigungswinkel des Fahrzeugs erhöht ist. Daher ist es möglich, eine Kraft zu reduzieren, die das Stellglied erzeugen muss, um den Neigungswinkel des Fahrzeugs auf einen Ziel-Neigungswinkel zu steuern und aufrecht zu erhalten, so dass ein Energieverbrauch durch das Stellglied im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden kann.
  • Zusätzlich versucht der Drehbefestigungsabschnitt bei dem unteren Ende der kurvenäußeren Verbindungsstange, sich um den Bodenkontaktpunkt des entsprechenden Rads nach außen zu drehen, was den Abstand zwischen dem Bodenkontaktpunkt des Rads und dem Drehzentrum des oberen Endes der Verbindungsstange vergrößert. Folglich nimmt eine Höhe des Drehbefestigungsabschnitts bei dem oberen Ende zu und ein Abwärtsverschiebungsbetrag des Stellglieds mit Bezug auf das Rad zu der Zeit einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs nimmt ab. Daher ist es möglich, einen Verschiebungsbetrag des Schwerpunkts des Fahrzeugs nach unten entlang der Neigungsrichtung des Fahrzeugs zu reduzieren und einen Betrag zu reduzieren, um welchen der Drehradius des Schwerpunkts im Vergleich zu einem Drehradius bei dem Standardzustand des Fahrzeugs zunimmt. Daher ist es möglich, einen Abnahmebetrag einer tatsächlichen Querbeschleunigung des Fahrzeugs zu reduzieren und die Abweichung zwischen einer Ziel-Querbeschleunigung und einer tatsächlichen Querbeschleunigung des Fahrzeugs zu reduzieren, so dass der Neigungswinkel des Fahrzeugs exakt auf einen Ziel-Neigungswinkel gesteuert werden kann.
  • Zusätzlich wird, wenn der Drehbefestigungsabschnitt des unteren Endes der kurvenäußeren Verbindungsstange um den Bodenkontaktpunkt des entsprechenden Rads nach außen dreht, der obere Drehbefestigungsabschnitt nach oben und hin zu der Kurveninnenseite bewegt. Folglich ist es möglich, einen Betrag, um welchen der obere Drehbefestigungsabschnitt bei einer Drehung durch die Wirkung von Kreiselmomenten nach unten und nach außen bewegt wird, im Vergleich zum Stand der Technik zu reduzieren. Daher wird ein Ausmaß, in welchem die Positionsbeziehung zwischen dem Schwenkelement und dem Paar von Verbindungsstangen von dieser bei dem Standardzustand des Fahrzeugs abweicht, reduziert und ein Betrag einer elastischen Verformung von jedem elastischen Element wird reduziert, so dass die in den elastischen Elementen gesammelte Energie im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden kann.
  • Entsprechend ist, auch wenn das Fahrzeug mit einer sehr hohen Verzögerung verzögert und die Kreiselmomente plötzlich abnehmen, ein Betrag, um welchen die in den elastischen Elementen gespeicherte Energie freigegeben wird, kleiner als beim Stand der Technik, so dass es möglich ist, einen Betrag zu reduzieren, um welchen der elastische Verformungsbetrag von jedem elastischen Element schwingend zu- und abnimmt. Da ein Betrag, um welchen eine tatsächliche Querbeschleunigung des Fahrzeugs aufgrund der Schwankung der Höhe des Schwerpunkts des Fahrzeugs schwankt, reduziert werden kann, ist es daher möglich, eine Schwankung des Neigungswinkels des Fahrzeugs zu reduzieren und den Neigungswinkel des Fahrzeugs exakt auf einen Ziel-Neigungswinkel zu steuern, und es ist möglich, die Steuerbarkeit des Neigungswinkels des Fahrzeugs im Vergleich zum Stand der Technik zu verbessern.
  • Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Fahrzeugneigevorrichtung ein Paar von Achsschenkelarmen, die sich zumindest in der Aufwärtsrichtung mit Bezug auf die jeweiligen Achsschenkel erstrecken und sich integral mit den entsprechenden Achsschenkeln vertikal bewegen, und jede Verbindungsstange ist bei dem Drehbefestigungsabschnitt des unteren Endes an dem oberen Ende des entsprechenden Achsschenkelarms drehbar angebracht.
  • Gemäß dem vorstehenden Aspekt kann eine Höhe des Drehbefestigungsabschnitts bei dem unteren Ende jeder Verbindungsstange im Vergleich dazu, dass die Fahrzeugneigevorrichtung kein Paar von Achsschenkelarmen umfasst, erhöht werden, so dass Kräfte zum Vergrößern der Abstände zwischen den Bodenkontaktpunkten der Räder und dem Stellglied erhöht werden können. Daher kann in einer Situation, in welcher Kreiselmomente zu der Zeit einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs auf das Paar von Rädern wirken, eine Kraft zum Bewegen des Drehbefestigungsabschnitts bei dem oberen Ende der Verbindungsstange auf der Außenseite einer Kurve nach unten und hin zu der Außenseite der Kurve, das heißt, eine Kraft zum Reduzieren des Neigungswinkel des Fahrzeugs, reduziert werden. Daher ist es möglich, eine Kraft wirkungsvoll zu reduzieren, welche das Stellglied erzeugen muss, um den Neigungswinkel des Fahrzeugs auf einen Ziel-Neigungswinkel zu steuern und aufrecht zu erhalten, und einen Energieverbrauch durch das Stellglied im Vergleich zu einem herkömmlichen Automatikneigefahrzeug wirkungsvoll zu reduzieren.
  • Gemäß dem vorstehenden Aspekt kann der Effekt zum Vergrößern der Abstände zwischen den Bodenkontaktpunkten der Räder und dem Stellglied im Vergleich dazu, dass die Fahrzeugneigevorrichtung kein Paar von Achsschenkelarmen umfasst, wie vorstehend beschrieben, erhöht werden. Daher wird ein Betrag, um welchen der Schwerpunkt des Fahrzeugs entlang der Neigungsrichtung des Fahrzeugs durch die Wirkung von Kreiselmomenten nach unten verschoben wird, effektiv reduziert und ein Betrag, um welchen ein Drehradius des Schwerpunkts im Vergleich zu einem Drehradius bei dem Standardzustand des Fahrzeugs zunimmt, kann reduziert werden. Daher ist es möglich, einen Abnahmebetrag einer tatsächlichen Querbeschleunigung des Fahrzeugs wirkungsvoll zu reduzieren und eine Abweichung zwischen einer Ziel-Querbeschleunigung und einer tatsächlichen Querbeschleunigung des Fahrzeugs wirkungsvoll zu reduzieren, so dass die Steuerbarkeit des Neigungswinkels des Fahrzeugs im Vergleich dazu wirkungsvoll erhöht werden kann, dass die Fahrzeugneigevorrichtung kein Paar von Achsschenkelarmen umfasst.
  • Ferner wird gemäß dem vorstehenden Aspekt ein Betrag, um welchen der Drehbefestigungsabschnitt des oberen Endes nach oben und hin zu der Innenseite einer Kurve bewegt wird, im Vergleich dazu, dass die Fahrzeugneigevorrichtung kein Paar von Achsschenkelarmen umfasst, größer, so dass ein Betrag, um welchen der obere Drehbefestigungsabschnitt aufgrund der Wirkung von Kreiselmomenten nach unten und in Richtung hin zu der Kurvenaußenseite bewegt wird, wirkungsvoll reduziert wird. Daher ist es möglich, wirkungsvoll zu reduzieren, dass ein Betrag einer elastischen Verformung der elastischen Elemente aufgrund der Positionsbeziehung zwischen dem Schwenkelement und dem Paar von Verbindungsstangen von diesem bei dem Standardzustand des Fahrzeugs abweicht, und ein Betrag der in den elastischen Elementen gespeicherten Energie kann wirkungsvoll reduziert werden. Entsprechend ist es möglich, einen Betrag einer elastischen Verformung der elastischen Elemente, welcher schwankend zunimmt und abnimmt, wenn das Fahrzeug mit einer sehr hohen Verzögerung verzögert wird und die Kreiselmomente plötzlich abnehmen, wirkungsvoll zu reduzieren, und eine Schwankung des Neigungswinkels des Fahrzeugs wirkungsvoll zu reduzieren, was ebenso die Steuerbarkeit des Neigungswinkels des Fahrzeugs wirkungsvoll verbessert.
  • Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht ein Sturz des Paares von Rädern einem negativen Sturz.
  • Da eine Mitte des Drehbefestigungsabschnitts bei dem unteren Ende der Verbindungsstange mit Bezug auf eine Rotationsmittenebene von jedem Rad auf der Fahrzeuginnenseite liegt, kann die Mitte des Drehbefestigungsabschnitts bei dem unteren Ende der kurvenäußeren Verbindungsstange mit Bezug auf ein Liniensegment, das einen Bodenkontaktpunkt des Rads und eine Mitte des Drehbefestigungsabschnitts bei dem oberen Ende der Verbindungsstange verbindet, auf einfache Art und Weise auf der Fahrzeuginnenseite positioniert sein. Da die Mitte des Drehbefestigungsabschnitts bei dem unteren Ende der Verbindungsstange mit Bezug auf eine Radrotationsmittenebene auf der Fahrzeuginnenseite liegt, wird ein Abstand zwischen der Rotationsmittenebene und der Mitte des Drehbefestigungsabschnitts bei dem unteren Ende der Verbindungsstange jedoch größer und eine Effizienz des Schwenkelements, welches das Rad mit Bezug auf den Fahrzeugkörper über die Verbindungsstange zu der Zeit der Kurvenfahrt des Fahrzeugs vertikal bewegt, nimmt ab.
  • Gemäß dem vorstehenden Aspekt kann der Abstand zwischen der Rotationsmittenebene des Rads und der Mitte des Drehbefestigungsabschnitts des unteren Endes der Verbindungsstange im Vergleich dazu, dass der Sturz des Rads einem neutralen Sturz oder einem positiven Sturz entspricht, reduziert werden, da ein Sturz des Paares von Rädern einem negativen Sturz entspricht. Daher kann die Mitte des Drehbefestigungsabschnitts bei dem unteren Ende der Verbindungsstange auf der kurvenäußeren Seite mit Bezug auf ein Liniensegment, das den Bodenkontaktpunkt des Rads und die Mitte des Drehbefestigungsabschnitts des oberen Endes der Verbindungsstange verbindet, auf einfache Art und Weise auf der Fahrzeuginnenseite positioniert sein, während eine übermäßige Abnahme der vorstehend erwähnten Effizienz und eine übermäßige Reduktion der Effizienz vermieden wird.
  • Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das Paar von Verbindungsstangen derart konfiguriert, dass diese nicht im Wesentlichen bogenförmig verformt werden, auch wenn Drucklasten aufgrund des Betriebs der Fahrzeugneigevorrichtung variieren.
  • Wie später detailliert beschrieben wird, nehmen die Verbindungsstangen stets eine Drucklast auf, da die Verbindungsstangen das Gewicht des Fahrzeugkörpers tragen. Wenn das Automatikneigefahrzeug durch die Wirkung der Fahrzeugneigevorrichtung zu der Zeit einer Kurvenfahrt geneigt wird, nimmt der Drehbefestigungsabschnitt bei dem oberen Ende jeder Verbindungsstange eine vertikale Kraft von dem Drehelement auf und der Drehbefestigungsabschnitt bei dem unteren Ende jeder Verbindungsstange nimmt eine vertikale Kraft aufgrund des Kreiselmoments auf. Da diese Kräfte durch die Variation des Fahrzeugneigungswinkels aufgrund des Betriebs der Fahrzeugneigevorrichtung verändert werden, variiert die Drucklast jeder Verbindungsstange mit dem Betrieb der Fahrzeugneigevorrichtung.
  • Gemäß dem vorstehenden Aspekt ist das Paar von Verbindungsstangen so konfiguriert, dass diese nicht im Wesentlichen bogenförmig verformt werden, auch wenn Drucklasten aufgrund des Betriebs der Fahrzeugneigevorrichtung variieren. Daher ist es möglich, im Wesentlichen zu verhindern, dass das Stellglied mit Bezug auf den Fahrzeugkörper nach unten verschoben wird, was hervorgerufen wird, wenn die Verbindungsstange auf der kurvenäußeren Radseite durch die Wirkung einer Drucklast bogenförmig verformt wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, und ein Abstand zwischen dem Drehbefestigungsabschnitt des oberen Endes und dem Drehbefestigungsabschnitt des unteren Endes entsprechend abnimmt. Darüber hinaus kann im Wesentlichen verhindert werden, dass der Effekt zum Drehen des Drehbefestigungsabschnitts bei dem unteren Ende der Verbindungsstange auf der kurvenäußeren Radseite hin zu der Außenseite einer Kurve um einen Bodenkontaktpunkt des entsprechenden Vorderrads, was den Drehbefestigungsabschnitt bei dem oberen Ende der Verbindungsstange nach oben verschiebt, durch die bogenförmige Verformung der Verbindungsstange reduziert wird.
  • Der Ausdruck „im Wesentlichen nicht bogenförmig verformt“ bedeutet, dass eine Reduktionsrate des Abstands zwischen den Drehbefestigungsabschnitten der oberen und unteren Enden der Verbindungsstange 3 % oder weniger, vorzugsweise 2 % oder weniger, weiter bevorzugt 1 % beträgt.
  • Weitere Aufgaben, weitere Merkmale und begleitende Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf die nachfolgenden Abbildungen ausgeführt ist, einfach verständlich.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische vordere Vertikalschnittansicht, welche eine Ausführungsform eines Automatikneigefahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine schematische Abbildung, welche die Vorderräder und die Fahrzeugneigevorrichtung der Ausführungsform in einem von der Vorderseite des Fahrzeugs betrachteten Zustand zeigt.
    • 3 ist eine schematische, laterale Vertikalschnittansicht, welche das Automatikneigefahrzeug der Ausführungsform entlang der zentralen Vertikalschnittebene in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung aufgenommen zeigt.
    • 4 ist eine ebene Schnittansicht des Automatikneigefahrzeugs der Ausführungsform entlang eines horizontalen Schnitts.
    • 5 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht, welche ein Hinterrad und eine Hinterradaufhängung gemäß der Ausführungsform zeigt.
    • 6 ist eine vordere Vertikalschnittansicht, welche die Ausführungsform in einem Zustand einer Kurvenfahrt nach links zeigt, die entlang der lateralen Vertikalschnittebene bei der Vorderradposition geschnitten ist.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Fahrzeugneigungswinkel-Steuerroutine gemäß der Ausführungsform zeigt.
    • 8 ist eine vordere Vertikalschnittansicht, welche eine Situation zeigt, in welcher eine Senkrechte, die einen Schwerpunkt des nach links fahrenden Fahrzeugs durchläuft, außerhalb eines Bereichs eines Dreiecks verläuft, das durch Verbinden der Bodenkontaktpunkte der linken und rechten Vorderräder und des Bodenkontaktpunkts der Hinterräder gebildet ist.
    • 9 ist eine vordere Vertikalschnittansicht, welche eine Situation zeigt, in der ein Neigungswinkel des Fahrzeugs abnehmend korrigiert wird, so dass eine einen Schwerpunkt des nach links fahrenden Fahrzeugs durchlaufende Senkrechte einen Bereich eines Dreiecks durchläuft, das durch Verbinden der Bodenkontaktpunkte der linken und rechten Vorderräder und des Bodenkontaktpunkts des Hinterrads gebildet ist.
    • 10 ist eine schematische Abbildung, welche die Vorderräder und die Fahrzeugneigevorrichtung der Ausführungsform ausgehend von der Vorderseite des Fahrzeugs betrachtet zeigt, wenn der Neigungswinkel des nach links fahrenden Fahrzeugs einem zulässigen, maximalen Neigungswinkel entspricht.
    • 11 ist eine schematische Abbildung, welche die Vorderräder und die Fahrzeugneigevorrichtung eines herkömmlichen, verbesserten Automatikneigefahrzeugs ausgehend von der Vorderseite des Fahrzeugs betrachtet zeigt, wenn ein Neigungswinkel des nach links fahrenden Fahrzeugs einem zulässigen, maximalen Neigungswinkel entspricht.
    • 12 ist eine schematische Abbildung, welche die Vorderräder und die Fahrzeugneigevorrichtung eines modifizierten Beispiels ausgehend von der Vorderseite des Fahrzeugs betrachtet zeigt.
    • 13 ist eine schematische Abbildung, welche die Vorderräder und die Fahrzeugneigevorrichtung eines modifizierten Beispiels ausgehend von der Vorderseite des Fahrzeugs betrachtet zeigt, wenn ein Neigungswinkel des nach links fahrenden Fahrzeugs einem zulässigen, maximalen Neigungswinkel entspricht.
    • 14 ist ein Kennfeld zum Berechnen der Ziel-Querbeschleunigung Gyt des Fahrzeugs basierend auf dem Lenkwinkel St und der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
    • 15 ist eine schematische laterale Vertikalschnittansicht, welche ein modifiziertes Beispiel des Automatikneigefahrzeugs zeigt, das entlang der zentralen Vertikalschnittebene in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung geschnitten ist.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen detailliert beschrieben.
  • In den 1 bis 4 entspricht ein Automatikneigefahrzeug 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einem Dreiradfahrzeug mit einem Paar von Vorderrädern 12L und 12R, welche nicht gelenkten Antriebsrädern entsprechen, und einem Hinterrad 14, welches einem gelenkten angetriebenen Rad entspricht. Die Vorderräder 12L und 12R sind in der lateralen Richtung voneinander beabstandet und durch entsprechende Achsschenkel (Radträger) 16L und 16R um eine Rotationsachse (nicht gezeigt) rotierbar getragen.
  • Bei der Ausführungsform entspricht ein Sturz der Vorderräder 12L und 12R einem neutralen Sturz, so dass ein Sturzwinkel der Vorderräder zu der Zeit, wenn das Fahrzeug 10 keine Kurve fährt, gleich 0 ist. Es ist anzumerken, dass der Sturz der Vorderräder einem negativen Sturz entsprechen kann, wie bei einem modifizierten Beispiel, das später beschrieben werden soll, oder dass dieser einem positiven Sturz entsprechen kann. Das Hinterrad 14 ist hinter den Vorderrädern angeordnet und dieses wird gemäß einem Betätigungsbetrag eines Lenkrads 14 durch einen Fahrer in einer Steer-by-Wire Art und Weise gelenkt, wie später detailliert beschrieben wird. In 1 und 6, welche nachstehend beschrieben sind, ist das Lenkrad 15 bei einer Position gezeigt, die sich von einer tatsächlichen Position unterscheidet. Das Automatikneigefahrzeug 10 umfasst ferner eine Fahrzeugneigevorrichtung 18 und eine elektronische Steuerungseinheit 20.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform nehmen die Achsschenkel 16L und 16R jeweils einen radinternen Motor als eine Antriebsvorrichtung auf, welcher in der Figur nicht gezeigt ist. Die Achsschenkel 16L und 16R sind durch entsprechende Trägerarme bzw. Querlenker 22L und 22R getragen, um mit Bezug auf einen Fahrzeugkörper 24 vertikal verschiebbar zu sein und eine laterale Verschiebung und eine Neigung mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 zu beschränken.
  • Die dargestellten Querlenker 22L und 22R entsprechend vorderen Armen, welche bei deren vorderen Enden mit den Achsschenkeln 16L und 16R entsprechend integral verbunden sind, und diese sind bei deren hinteren Enden durch Gelenke 28L bzw. 28R mit dem Fahrzeugkörper 24 verbunden. Die Gelenke 28L und 28R können Gelenke, wie Gummilagerbuchsen mit Achsen, die sich im Wesentlichen in der lateralen Richtung erstrecken, entsprechen. Solange die vorstehenden Anforderungen mit Bezug auf die Achsschenkel 16L und 16R erfüllt sind, können die Querlenker 22L und 22R anderen Armen, wie einem Längslenker oder einer Kombination von oberen und unteren Armen, entsprechen.
  • Die unteren Enden der Achsschenkelarme 30L und 30R sind entsprechend mit den Umgebungen der vorderen Enden der Querlenker 22L und 22R verbunden. Die Achsschenkelarme 30L und 30R erstrecken sich ausgehend von den Querlenkern 22L und 22R im Wesentlichen in der Aufwärtsrichtung, um sich mit Bezug auf die Achsschenkel 16L und 16R in der vertikalen Richtung zu erstrecken und sich mit dem vorderen Endabschnitt des entsprechenden Querlenkers und den Achsschenkeln integral nach oben und nach unten zu bewegen.
  • Wie in 1 und 6 gezeigt ist, sind die Achsschenkelarme 30L und 30R in der Längsrichtung betrachtet linear, wie in 3 gezeigt ist, sind diese in der lateralen Richtung betrachtet jedoch im Wesentlichen C-förmig nach vorne geöffnet, so dass diese mit Elementen der Achsschenkel 16L und 16R nicht wechselwirken. Die Achsschenkelarme 30L und 30R können entsprechend integral mit den Achsschenkeln 16L und 16R verbunden sein, und diese können in der lateralen Richtung betrachtet im Wesentlichen C-förmig nach hinten geöffnet oder linear sein.
  • Eine Rotationsrichtung und eine Ausgabe jedes radinternen Motors werden durch die elektronische Steuerungseinheit 20 gemäß einem Betätigungsbetrag des Schalthebels und eines Gaspedals (nicht gezeigt) durch den Fahrer gesteuert. Bremskräfte der Vorderräder 12L und 12R und des Hinterrads 14 werden durch die elektronische Steuerungseinheit 20 gesteuert, welche eine Bremsvorrichtung 32 steuert, die gemäß einem Betätigungsbetrag eines Bremspedals (nicht gezeigt) durch den Fahrer arbeitet.
  • Die Fahrzeugneigevorrichtung 18 umfasst ein Schwenkelement 36, das um eine sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Schwenkachse 34 schwingt, ein Neigungsstellglied 38 zum Verschwenken des Schwenkelements 36 um die Schwenkachse 34 und ein Paar von Verbindungsstangen 40L und 40R. Die Verbindungsstangen 40L und 40R erstrecken sich auf beiden lateralen Seiten der Schwenkachse 34 im Wesentlichen in der vertikalen Richtung, und diese sind bei deren oberen Enden mit den entsprechenden äußeren Enden des Schwenkelements 36 durch Gelenke 42L und 42R drehbar verbunden. Es ist vorzuziehen, dass die Gelenke 42L und 42R Gelenken entsprechen, die jeweils einen Gelenkbolzen mit einer Gummilagerbuchse mit einer sich im Wesentlichen in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Achse umfassen, diese können jedoch Gelenken, wie Kugelgelenken, entsprechen.
  • Ferner sind die Verbindungsstangen 40L und 40R bei den unteren Enden durch Gelenke 44L und 44R, wie Kugelgelenke, entsprechend mit den oberen Enden der Achsschenkelarme 30L und 30R drehbar verbunden. Wie vorstehend beschrieben ist, erstrecken sich die Achsschenkelarme 30L und 30R ausgehend von den Querlenkern 22L und 22R entsprechend im Wesentlichen nach oben, um sich mit Bezug auf die Achsschenkel 16L und 16R in der vertikalen Richtung zu erstrecken, und diese bewegen sich integral mit den entsprechenden Achsschenkeln. Daher sind die unteren Enden der Verbindungsstangen 40L, 40R über die Achsschenkelarme 30L, 30R und die Querlenker 22L, 22R entsprechend integral mit den Achsschenkeln 16L, 16R verbunden.
  • Wie in 2 gezeigt ist, sind Mitten der Gelenke 42L und 42R entsprechend als Drehpunkte Pal und Par bezeichnet, Mitten der Gelenke 44L und 44R sind entsprechend als Drehpunkte Pbl und Pbr bezeichnet, und die Bodenkontaktpunkte der Vorderräder 12L und 12R sind entsprechend als die Bodenkontaktpunkte Pfl und Pfr bezeichnet. Die Drehpunkte Pbl und Pbr sind entsprechend höher angeordnet als die oberen Umfangsabschnitte der Reifen der Vorderräder 12L und 12R, wenn sich das Fahrzeug 10 in einem Standardzustand befindet, in welchem das Fahrzeug 10 stationär ist oder auf einer horizontalen Straße geradeaus fährt, diese können jedoch bei einer Position angeordnet sein, die gleich hoch oder niedriger als die oberen Umfangsabschnitte der Reifen ist.
  • Wenn sich das Fahrzeug 10 in dem Standardzustand befindet, sind die Drehpunkte Pal und Par, die Drehpunkte Pbl und Pbr und die Bodenkontaktpunkte Pfl und Pfr entsprechend symmetrisch mit Bezug auf eine Mittelebene 66 des Fahrzeugs 10. Ein Abstand zwischen den Drehpunkten Pbl und Pbr ist größer als ein Abstand zwischen den Drehpunkten Pal und Par und kleiner als der Abstand zwischen den Bodenkontaktpunkten Pfl und Pfr. Der Drehpunkte Pbl ist mit Bezug auf ein Liniensegment Lacl, das den Drehpunkt Pal und den Bodenkontaktpunkt Pfl verbindet, auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet, und der Drehpunkt Pbr ist mit Bezug auf ein Liniensegment Lacr, das den Drehpunkt Par und den Bodenkontaktpunkt Pfr verbindet, auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet.
  • Das Schwenkelement 36 besitzt einen Nabenabschnitt 36B, der um die Schwenkachse 34 rotierbar ist, und Armabschnitte 36AL und 36AR, die integral mit dem Nabenabschnitt 36B ausgebildet sind und sich ausgehend von dem Nabenabschnitt 36B in entgegengesetzten Richtungen erstrecken, und dieses dient als ein Schwenkarmelement, welches um die Schwenkachse 34 schwingen kann. Die effektiven Längen der Armabschnitte 36AL und 36AR, das heißt, der Abstand zwischen der Achse 34 und dem Drehpunkt Pbl und der Abstand zwischen der Achse 34 und dem Drehpunkt Pbr sind gleich.
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, sind die linken und rechten Vorderräder 12L und 12R, das Neigungsstellglied 38, das Schwenkelement 36 und das Paar von Verbindungsstangen 40L und 40R hin zu deren Positionen elastisch vorgespannt, welche diese während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs einnehmen. Eine Vorspanneinrichtung zum elastischen Vorspannen der vorstehenden Elemente ist aus der Elastizität der Querlenker 22L und 22R, Gummilagerbuchsenvorrichtungen, die in den Gelenken 28L und 28R bei den hinteren Enden der Querlenker aufgenommen sind, Gummilagerbuchsen, die bei den Gelenken 42L und 42R aufgenommen sind, usw. aufgebaut.
  • In 2 und den 10 bis 13 sind diese Vorspanneinrichtungen kollektiv als virtuelle elastische Elemente 45L und 45R gezeigt. Es kann betrachtet werden, dass die elastischen Elemente 45L und 45R Kräfte zum Unterdrücken der Veränderungen erzeugen, bei welchen sich die durch die Armabschnitte 36AL und 36AR und die Verbindungsstangen 40L und 40R gebildeten Winkel ausgehend von den Winkeln in dem Standardzustand verändern. Das heißt, wenn der durch den entsprechenden Armabschnitt und die Verbindungsstange gebildete Winkel kleiner als der Winkel in dem Standardzustand wird, erzeugt jedes elastische Element eine Druckkraft, um den Winkel zu vergrößern. Wenn der durch den entsprechenden Armabschnitt und die Verbindungsstange gebildete Winkel andererseits größer als der Winkel in dem Standardzustand wird, erzeugt jedes elastische Element eine Zugkraft, um den Winkel zu reduzieren.
  • Das Neigungsstellglied 38 kann einem Rotationsstellglied, wie einem Elektromotor 38M, wie einem bürstenlosen DC-Motor, und einem Harmonic-Drive (eingetragene Marke) mit einem in der Figur nicht gezeigten Untersetzungsgetriebe entsprechen. Die Ausgangsdrehwelle des Stellglieds 38 steht nach hinten vor und der Nabenabschnitt 36B ist an der Spitze der Ausgangsdrehwelle fest angebracht, so dass die Rotationsbewegung des Elektromotors 38M als eine Schwenkbewegung auf das Schwenkelement 36 übertragen wird. Das Stellglied 38 kann einem Stellglied vom reziprokierenden bzw. hin und hergehenden Typ oder vom Schwingtyp entsprechen. In dem erstgenannten Fall wird eine Hin- und Herbewegung des Stellglieds durch einen Bewegungsumwandlungsmechanismus in eine Schwenkbewegung umgewandelt und auf das Schwenkelement 36 übertragen.
  • Wie in 3 gezeigt ist, ist das Stellglied 38 zwischen einem Paar von Halterungen 46 angeordnet, die seitlich beabstandet und an dem Fahrzeugkörper 24 fixiert sind. Das Stellglied 38 besitzt ein Paar von Drehwellen 48, die lateral voneinander weg stehen, und dieses ist um die Drehwellen 48 drehbar getragen, da die Drehwellen 48 durch die Halterungen 46 rotierbar getragen sind. Eine Tragfeder 50 und ein Stoßdämpfer (nicht gezeigt) sind zwischen dem vorderen Endabschnitt des Stellglieds 38 und dem Fahrzeugkörper 24 unter dem vorderen Endabschnitt eingefügt. Daher ist das Stellglied 38 über die Tragfeder 50 mit dem Fahrzeugkörper verbunden, so dass das Stellglied 38 mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 in der vertikalen Richtung verschoben werden kann, und die Verschiebung und Neigung in der lateralen Richtung mit Bezug auf den Fahrzeugkörper beschränkt sind. Es ist anzumerken, dass die Tragfeder 50 einem elastischen Element, wie einer Kompressionsspiralfeder, entsprechen kann.
  • Die Tragfeder 50 und der Stoßdämpfer wirken mit den Querlenkern 22L und 22R und dergleichen zusammen, um eine Vorderradaufhängung 52 zu bilden. Daher sind die Vorderräder 12L, 12R und die Fahrzeugneigevorrichtung 18 durch die Vorderradaufhängung 52 bei dem Fahrzeugkörper 24 aufgehängt. Die Vorderräder 12L und 12R und die Fahrzeugneigevorrichtung 18 können sich mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach oben und nach unten bewegen, und die Einwirkung, welche die Vorderräder 12L und 12R während einer Fahrt des Fahrzeugs von einer Straßenoberfläche auf den Fahrzeugkörper 24 übertragen, wird durch die Tragfeder 50 verringert. Die relative vertikale Schwingung zwischen den Vorderrädern 12L und 12R und dem Fahrzeugkörper 24 wird durch den Stoßdämpfer gedämpft.
  • Das Stellglied 38 nimmt aufgrund der auf den Fahrzeugkörper 24 wirkenden Schwerkraft eine nach unten gerichtete Kraft über das Paar von Halterungen 46 auf. Da das Stellglied 38 jedoch durch die Fahrzeugneigevorrichtung 18 daran gehindert ist, nach unten verschoben zu werden, schwingt das Stellglied um Drehwellen 48, so dass der hintere Abschnitt mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach oben verschoben wird und der vordere Abschnitt mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach unten verschoben wird. Daher wird ein Gewicht des Fahrzeugkörpers 24 durch die Komprimierungsverformung der Tragfeder 50 durch eine Federkraft getragen, da die Tragfeder 50 komprimierend verformt wird. Ein Betrag der Komprimierungsverformung der Tragfeder 50 nimmt zu, wenn die Vorderräder 12L und 12R einfedern und der hintere Abschnitt des Stellglieds 38 nach oben verschoben wird, und dieser nimmt umgekehrt ab, wenn die Vorderräder ausfedern und der hintere Abschnitt des Stellglieds 38 nach unten verschoben wird.
  • Wie in 5 gezeigt ist, umfasst das Hinterrad 14 ein Rad 14H und einen Reifen 14T, der an dem Außenumfang des Rads angebracht ist, und dieses ist durch eine Hinterradaufhängung 54 bei dem Fahrzeugkörper 24 aufgehängt. Die Hinterradaufhängung 54 umfasst ein oberes Armelement 56, das über dem Hinterrad 14 positioniert ist, und ein Paar von Schwingarmen 58, die auf beiden lateralen Seiten des Hinterrads 14 positioniert sind. Das obere Armelement 56 besitzt einen Basisabschnitt 56B und ein Paar von oberen Armabschnitten 56A, die sich von dem Basisabschnitt auf beiden Seiten des Hinterrads 14 nach hinten und unten erstrecken. Jeder Schwingarmen 58 ist mit dem unteren Endabschnitt des entsprechenden oberen Armelements 56A bei dem hinteren Ende drehbar verbunden, um vertikal drehbar zu sein, und dieser trägt rotierbar eine Drehwelle 14S des Hinterrads 14 bei dem vorderen Ende. Eine Tragfeder bzw. Fahrwerksfeder 60 und ein Stoßdämpfer (nicht gezeigt) sind zwischen einem Trägerelement 14B, welches das Rad 14H rotierbar trägt, und dem Basisabschnitt 56B eingefügt. Daher kann sich das Hinterrad 14 mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach oben und nach unten bewegen und die relative vertikale Schwingung davon wird durch den Stoßdämpfer gedämpft.
  • Ein Lenkstellglied 62 ist an dem Fahrzeugkörper 24 fixiert. Das Lenkstellglied 62 entspricht einem Stellglied vom Rotationstyp und umfasst einen Elektromotor (nicht gezeigt), wie einen bürstenlosen DC-Motor. Eine Drehwelle des Elektromotors erstreckt sich nach unten und die Spitze der Drehwelle ist mit dem Basisabschnitt 56B des oberen Armelements 56 integral verbunden, so dass die Rotationsbewegung des Elektromotors auf das obere Armelement 56 übertragen wird. Das Lenkstellglied 62 kann ebenso einem Stellglied vom hin und hergehenden Typ entsprechen. In diesem Fall kann die Hin- und Herbewegung des Stellglieds durch einen Bewegungsumwandlungsmechanismus in eine Rotationsbewegung umgewandelt werden und auf das obere Armelement 56 übertragen werden.
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist das Hinterrad 14 durch die Hinterradaufhängung 54 bei dem Fahrzeugkörper 24 aufgehängt, um sich mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach oben und nach unten bewegen zu können und um eine Achsschenkelachse 64, die gleich der Achse der Rotationsachse des Elektromotors des Lenkstellglieds 62 ist, rotierbar zu sein. Wenn das Fahrzeug 10 eine Kurve fährt, wird das Hinterrad 14 dadurch gelenkt, dass dieses durch das Stellglied 62 um die Achsschenkelwelle 64 rotiert wird. Wenn der Fahrzeugkörper 24 in der lateralen Richtung geneigt wird, wie später beschrieben ist, neigt sich ebenso das Hinterrad 14 um den gleichen Winkel wie der Fahrzeugkörper 24 in der gleichen lateralen Richtung, da die Achsschenkelachse 64 mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 in der lateralen Richtung nicht geneigt werden kann.
  • Wie in 6 gezeigt ist, bewegen sich die Verbindungsstangen 40L und 40R vertikal in entgegengesetzten Richtungen, wenn das Schwenkelement 36 um die Schwenkachse 34 schwingt, so dass sich die Vorderräder 12L und 12R mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 in entgegengesetzten Richtungen nach oben und nach unten bewegen, wodurch das Fahrzeug 10 in der lateralen Richtung geneigt wird. In 6 ist die elastische Verformung des Reifens aufgrund der Wirkung der auf das Fahrzeug 10 wirkenden Zentrifugalkraft in einer übertriebenen Art und Weise gezeigt. Obwohl dies in 6 nicht gezeigt ist, bewegt sich der Drehpunkt Pbr auf der kurvenäußeren Radseite in der lateralen Richtung des Fahrzeugs mit Bezug auf das Liniensegment Lacr nach außen, und umgekehrt bewegt sich der Drehpunkt Pbl auf der kurveninneren Radseite mit Bezug auf das Liniensegment Lacl hin zu der Innenseite in der lateralen Richtung des Fahrzeugs (siehe 2), wenn der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 zunimmt.
  • Wenn die Achsschenkelarme 30L und 30R und die Verbindungsstangen 40L und 40R Drucklasten zum Tragen des Fahrzeugkörpers 24 aufnehmen und die Fahrzeugneigevorrichtung 18 betätigt wird, nehmen die Drucklasten auf der kurvenäußeren Radseite zu und diese nehmen auf der kurveninneren Radseite ab. Die Achsschenkelarme 30L und 30R und die Verbindungsstangen 40L und 40R sind konfiguriert, um im Wesentlichen nicht gekrümmt und verformt zu werden, auch wenn die Drucklasten aufgrund des Betriebs der Fahrzeugneigevorrichtung 18 variieren. Das heißt, die Achsschenkelarme und die Verbindungsstangen sind so konfiguriert, dass, auch wenn die Drucklasten aufgrund des Betriebs der Fahrzeugneigevorrichtung 18 schwanken, eine Reduktionsrate des Abstands zwischen den Drehpunkten Pal und Par bei dem oberen Ende und den Drehpunkten Pbl und Pbr bei dem unteren Ende 3 % oder weniger, vorzugsweise 2 % oder weniger, noch bevorzugter 1 % oder weniger beträgt.
  • Wie in den 4 und 6 gezeigt ist, ist ein Schwerpunkt Gm des Fahrzeugs 10 in dem Standardlastzustand auf einer vertikal mittleren Ebene 66 des Fahrzeugs hinter dem Stellglied 38 und unter demselben angeordnet. Der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 entspricht einem Winkel, welchen die Mittelebene 66 mit Bezug auf die vertikale Richtung 68 bildet. Wie in 4 gezeigt ist, ist ein gleichschenkliges Dreieck, welches durch Verbinden der Bodenkontaktpunkte Pfl, Pfr der Vorderräder 12L, 12R und des Bodenkontaktpunkts Pr des Hinterrads 14 gebildet ist, als ein Dreieck 69 bezeichnet.
  • Eine Veränderungsrate des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs 10, das heißt, eine Neigungswinkelgeschwindigkeit θd des Fahrzeugs, wird durch das Gyroskop 70 erfasst. Ein Signal, welches die Neigungswinkelgeschwindigkeit θd des Fahrzeugs angibt, die durch ein Gyroskop 70 erfasst wird, wird bei der elektronischen Steuerungseinheit 20 eingegeben. Der Neigungswinkel θ wird zu 0, wenn der Schwenkwinkel des Schwenkelements 36 gleich 0 ist und die Mittelebene 66 mit der vertikalen Richtung 68 zusammenfällt, und dieser wird zu einem positiven Wert, wenn das Fahrzeug 10 nach links geneigt ist. Die Neigungswinkelgeschwindigkeit θd entspricht einem positiven Wert, wenn sich der Neigungswinkel des Fahrzeugs 10 nach links verändert. Darüber hinaus kann ein Wankwinkel des Fahrzeugkörpers durch einen Wankwinkelsensor als ein Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 erfasst werden, da der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 im Wesentlichen gleich dem Wankwinkel (nicht gezeigt) des Fahrzeugkörpers 24 ist.
  • Ein Lenkwinkel St, der gleich einem Rotationswinkel des Lenkrads 15 ist, wird durch einen Lenkwinkelsensor 72 erfasst. Ferner werden Signale, welche Radgeschwindigkeiten bzw. Raddrehzahlen ωFL, ωFR und ωR der linken und rechten Vorderräder 12L, 12R und des Hinterrads 14 angeben, die durch Raddrehzahlsensoren 74FL, 74FR und 74R erfasst werden, bei der elektronischen Steuerungseinheit 20 eingegeben, und ein Signal, welches einen Rotationswinkel φm des Elektromotors 38M angibt, der durch einen Rotationswinkelsensor 76 erfasst wird, wird bei der elektronischen Steuerungseinheit 20 eingegeben. Die elektronische Steuerungseinheit 20 berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit V basierend auf den Raddrehzahlen ωFL, ωFR und coR und steuert den Rotationswinkel des Elektromotors des Lenkstellglieds 62 des Hinterrads 14 basierend auf dem Lenkwinkel St und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, um das Hinterrad 14 in einer Steer-By-Wire Art und Weise zu lenken. Der Rotationswinkel φm wird gleich 0, wenn der Schwenkwinkel des Schwenkelements 36 gleich 0 ist, und dieser wird zu einem positiven Wert, wenn das Schwenkelement 36 schwingt, so dass sich das Fahrzeug 10 nach links neigt.
  • Obwohl dies in den Figuren nicht gezeigt ist, wird ein Signal, welches eine Gaspedalposition Ap angibt, welche einem Niederdrückbetätigungsbetrag eines durch den Fahrer betätigten Gaspedals entspricht, von einem Gaspedalpositionssensor bei der elektronischen Steuerungseinheit 20 eingegeben. Von einem Schaltpositionssensor wird ein Signal bei der elektronischen Steuerungseinheit 20 eingegeben, das eine Schaltposition Sp angibt, die einer Betätigungsposition eines durch den Fahrer betätigten Schalthebels entspricht. Ferner wird bei der elektronischen Steuerungseinheit 20 ein Signal von einem Pedalkraftsensor 78 eingegeben, das eine Pedalkraft Fp auf ein Bremspedal (nicht gezeigt) durch den Fahrer angibt. Die elektronische Steuerungseinheit 20 steuert die Antriebskraft der Vorderräder 12L und 12R durch Steuern des Ausgangs und der Rotationsrichtung der radinternen Motoren basierend auf der Gaspedalposition Ap und der Schaltposition Sp. Ferner steuert die elektronische Steuerungseinheit 20 die Bremsvorrichtung 32 basierend auf der Pedalkraft Fp, wodurch die Bremskräfte der Vorderräder 12L, 12R und des Hinterrads 14 gesteuert werden. Während des Bremsens kann eine Regeneration durch die radinternen Motoren durchgeführt werden.
  • Die elektronische Steuerungseinheit 20 berechnet gemäß dem in 7 gezeigten Flussdiagramm einen Ziel-Neigungswinkel θt des Fahrzeugs 10 zum Neigen des Fahrzeugs 10 in Richtung hin zu der Innenseite einer Kurve, so dass eine resultierende Kraft Fyg aus einer auf den Schwerpunkt Gm des Fahrzeugs 10 wirkenden Zentrifugalkraft Fy und einer Schwerkraft Fg in einer vorbestimmten Richtung wirkt. Ferner steuert die elektronische Steuerungseinheit 20 den Rotationswinkel φm des Elektromotors 38M des Stellglieds 38, so dass der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs zu dem Ziel-Neigungswinkel θt wird. Daher dient die elektronische Steuerungseinheit 20 als eine Steuerungseinheit, welche konfiguriert ist, um das Fahrzeug 10 durch Steuern des Schwenkwinkels φ des Schwenkelements 36 zu neigen.
  • Ferner reduziert und korrigiert die elektronische Steuerungseinheit 20, wie in 9 gezeigt ist, den Ziel-Neigungswinkel θt, so dass eine den Schwerpunkt Gm des Fahrzeugs 10 durchlaufende senkrechte Linie 84 in dem Bereich des Dreiecks 69 (siehe 4) verläuft, wenn, wie in 8 gezeigt ist, die senkrechte Linie 84 außerhalb des Bereichs des Dreiecks 69 verläuft. Daher ist der Neigungswinkel des Fahrzeugs, wenn die senkrechte Linie 84 um eine Strecke einer vorbestimmten Spanne innerhalb einer schrägen Seite des Dreiecks 69 verläuft, als der maximal zulässige Neigungswinkel θamax bezeichnet, wobei der Ziel-Neigungswinkel θt nach Bedarf korrigiert wird, so dass die Größe des Ziel-Neigungswinkels den maximal zulässigen Neigungswinkel θamax nicht überschreitet. Insbesondere ist die vorbestimmte Spanne unter Berücksichtigung von Herstellungstoleranzen verschiedener Elemente und dergleichen voreingestellt. Ferner sind in 9 die Positionen des Schwerpunkts Gm, der Mittelebene 66 und der senkrechten Linie 84, wie in 8 gezeigt, durch Bezugszeichen Gm', 66' bzw. 84' angegeben.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, bewegt sich der Drehpunkt Pbl auf der kurvenäußeren Radseite in der lateralen Richtung des Fahrzeugs hin zu der Außenseite, wenn der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 zunimmt, und umgekehrt bewegt sich der Drehpunkt Pbr auf der kurveninneren Radseite in der lateralen Richtung des Fahrzeugs hin zu der Innenseite. Die Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass, wie in 10 gezeigt ist, der Drehpunkt Pbr mit Bezug auf das Liniensegment Lacr auf der Fahrzeuginnenseite positioniert ist und der Drehpunkt Pbl mit Bezug auf das Liniensegment Lacl auf der Fahrzeuginnenseite positioniert ist, wenn ein Absolutwert des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs 10 kleiner oder gleich dem Absolutwert des maximal zulässigen Neigungswinkels θamax ist.
  • Obwohl die elektronische Steuerungseinheit 20 und die Sensoren, wie das Gyroskop 70, in 1 außerhalb des Fahrzeugs 10 gezeigt sind, sind diese auf dem Fahrzeug 10 montiert. Die elektronische Steuerungseinheit 20 kann einem Mikrocomputer mit beispielsweise einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer Eingangs-/Ausgangsanschlussvorrichtung, die durch einen gemeinsamen bidirektionalen Bus miteinander verbunden sind, entsprechen. Das Steuerprogramm gemäß dem in 7 gezeigten Flussdiagramm ist in dem ROM gespeichert und der Neigungswinkel θ und dergleichen des Fahrzeugs 10 werden durch die CPU gemäß dem Steuerprogramm gesteuert.
  • <Fahrzeugneigungswinkelsteuerungsroutine>
  • Nachfolgend wird eine Neigungswinkelsteuerroutine des Fahrzeugs in der Ausführungsform unter Bezugnahme auf das in 7 gezeigte Flussdiagramm beschrieben. Die Neigungswinkelsteuerung gemäß dem in 7 gezeigten Flussdiagramm wird bei vorbestimmten Zeitintervallen wiederholend ausgeführt, wenn ein Zündschalter (nicht gezeigt) angeschaltet ist.
  • Zunächst werden bei Schritt 10 Signale gelesen, wie ein Signal, welches die Neigungswinkelgeschwindigkeit θd des Fahrzeugs angibt, die durch das Gyroskop 70 erfasst wird.
  • Bei Schritt 20 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V basierend auf den Radgeschwindigkeiten ωFL, ωFR und ωR berechnet und auf ein in 14 gezeigtes Kennfeld wird basierend auf einem Lenkwinkel St und der Fahrzeuggeschwindigkeit V Bezug genommen, wodurch eine Ziel-Querbeschleunigung Gyt berechnet wird. Ferner wird eine durch das Drehen auf den Schwerpunkt Gm des Fahrzeugs 10 wirkende Zentrifugalkraft Fy als Produkt aus der Ziel-Querbeschleunigung Gyt und einer Masse M des Fahrzeugs berechnet. Im Übrigen wird, wie in 14 gezeigt ist, die Ziel-Querbeschleunigung Gyt derart berechnet, dass die Spanne umso größer ist, je größer ein Absolutwert des Lenkwinkels St ist, und die Spanne umso größer ist, je größer bzw. höher die Fahrzeuggeschwindigkeit V ist.
  • Bei Schritt 30 wird ein Ziel-Neigungswinkel θt des Fahrzeugs zum Neigen des Fahrzeugs 10 in Richtung hin zu der Kurveninnenseite berechnet. In diesem Fall wird der Ziel-Neigungswinkel θt des Fahrzeugs berechnet, so dass, wie in 6 gezeigt ist, eine resultierende Kraft Fyg aus der auf den Schwerpunkt Gm des Fahrzeugs 10 wirkenden Zentrifugalkraft Fy und der Schwerkraft Fg auf der Linie wirkt, welche einen Mittelpunkt Pf der Bodenkontaktpunkte Pfl und Pfr der Vorderräder 12L und 12R und den Bodenkontaktpunkt Pr des Hinterrads 14 verbindet.
  • Bei Schritt 40 wird, wenn eine Größe des Ziel-Neigungswinkels θt des Fahrzeugs den maximal zulässigen Neigungswinkel θamax überschreitet, der Ziel-Neigungswinkel θt korrigiert, so dass die Größe zu dem maximal zulässigen Neigungswinkel θamax wird. Wenn die Größe des Ziel-Neigungswinkels θt kleiner oder gleich dem maximal zulässigen Neigungswinkel θamax ist, das heißt, wenn die den Schwerpunkt Gm des Fahrzeugs 10 durchlaufende senkrechte Linie 84 innerhalb einer zulässigen Spanne des Dreiecks 69 verläuft, welche in der Abbildung nicht gezeigt ist, wird der Ziel-Neigungswinkel θt des Fahrzeugs nicht korrigiert.
  • Bei Schritt 50 wird ein Signal gelesen, welches die durch das Gyroskop 70 erfasste Neigungswinkelgeschwindigkeit θd des Fahrzeugs 10 angibt, und ein Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 wird durch Integrieren der Ziel-Winkelgeschwindigkeit θd berechnet. Insbesondere wenn das Gyroskop 70 ein Signal ausgibt, welches den Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 angibt, ist die Integration einer Neigungswinkelgeschwindigkeit θd nicht notwendig.
  • Bei Schritt 60 wird bestimmt, ob ein Absolutwert der Abweichung θ - θt zwischen dem Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 und dem Ziel-Neigungswinkel θt des Fahrzeugs kleiner als ein Referenzwert θ0 (eine positive Konstante) ist. Wenn die positive Bestimmung erfolgt, wird die Neigungswinkelsteuerung vorübergehend beendet, da die Korrektur des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs nicht notwendig ist, und wenn eine negative Bestimmung erfolgt, schreitet die Neigungswinkelsteuerung zu Schritt 70 voran.
  • Bei Schritt 70 wird ein Ziel-Schwenkwinkel φt des Schwenkelements 36 zum Einstellen der Abweichung θ - θt zwischen dem Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 und dem Ziel-Neigungswinkel θt auf null berechnet und es wird ein Ziel-Rotationswinkel φmt des Elektromotors 38M des Neigungsstellglieds 38 zum Erreichen des Ziel-Schwenkwinkels φt berechnet.
  • Bei Schritt 80 wird der Elektromotor 38M gesteuert, so dass der Rotationswinkel φm des Elektromotors 38M zu dem Ziel-Rotationswinkel φmt wird, um den Schwenkwinkel φ des Schwenkelements 36 auf dem Ziel-Schwenkwinkel φt zu steuern, wodurch der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 gesteuert wird, um dem Ziel-Neigungswinkel θt zu entsprechen.
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird bei den Schritten 10 bis 30 ein Ziel-Neigungswinkel θt des Fahrzeugs zum Neigen des Fahrzeugs 10 hin zu der Innenseite einer Kurve berechnet. Bei Schritt 50 wird ein Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 basierend auf einer durch das Gyroskop 70 erfassten Neigungswinkelgeschwindigkeit θd des Fahrzeugs 10 berechnet. Ferner wird bei den Schritten 60 bis 80 der Elektromotor 38M des Neigungsstellglieds 38 gesteuert, so dass eine Größe einer Abweichung θ - θt zwischen dem Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 und dem Ziel-Neigungswinkel θt kleiner oder gleich dem Referenzwert θ0 wird und ein Schwenkwinkel φ des Schwenkelements 36 einen Ziel-Schwenkwinkel φt erreicht. Daher kann das Fahrzeug 10 durch Neigen des Fahrzeugs 10 hin zu der Innenseite einer Kurve zuverlässig gedreht werden, so dass eine resultierende Kraft Fyg aus der auf den Mittelpunkt Gm des Fahrzeugs 10 wirkenden Zentrifugalkraft Fy und der Schwerkraft Fg in einer vorbestimmten Richtung wirkt.
  • Wenn eine den Schwerpunkt Gm des Fahrzeugs 10 durchlaufende senkrechte Linie 84 außerhalb des Bereichs des Dreiecks 69 verläuft, wird bei Schritt 40 der Ziel-Neigungswinkel θt des Fahrzeugs korrigiert, so dass die senkrechte Linie 34 innerhalb einer zulässigen Spanne des Dreiecks 69 verläuft. Daher ist es auch in einer Situation, wenn das Fahrzeug in einem Zustand gestoppt wird, bei welchem der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs gesteuert wird, um dem Ziel-Neigungswinkel θt gleich dem maximal zulässigen Neigungswinkel θamax zu entsprechen, möglich, zu vermeiden, dass das Fahrzeug umfällt.
  • <Problem aufgrund von Kreiselmomenten, die auf Vorderräder wirken>
  • Wie vorstehend beschrieben ist, existieren bei dem herkömmlichen, verbesserten Automatikneigefahrzeug Probleme dahingehend, dass ein Energieverbrauch des Neigungsstellglieds 38 aufgrund eines Einflusses von Kreiselmomenten, die auf die rechten und linken Vorderräder 12L und 12R wirken, groß ist, und die Steuerbarkeit des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs nicht gut ist. Diese Probleme werden unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
  • 11 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem ein herkömmliches Automatikneigefahrzeug geneigt ist. Da das Neigungsstellglied 38 getragen ist, um sich um die Drehwellen 48 zu drehen, wenn das Schwenkelement 36 nach unten verschoben wird und der hintere Abschnitt des Stellglieds 38 abgesenkt wird, wird der vordere Abschnitt des Stellglieds 38 angehoben und die Tragfeder 50 dehnt sich aus. In den 2, 10 und 11 ist die Tragfeder 50 auf der Oberseite des Stellglieds 38 gezeigt, so dass die vertikale Verschiebung des Schwenkelements 36 der Ausdehnungs- und Kontraktionsverformung der Tragfeder 50 entspricht.
  • Wenn bei dem herkömmlichen, verbesserten Automatikneigefahrzeug eine Größe des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs 10 einem großen Wert, wie dem maximal zulässigen Neigungswinkel θamax, entspricht, ist der Drehpunkt Pbr auf der Kurvenaußenradseite lateral außerhalb des Liniensegments Lacr angeordnet, welches den Drehpunkt Par und den Bodenkontaktpunkt Pfr verbindet. Der Drehpunkt Pbl auf der Kurveninnenradseite ist auf oder lateral innerhalb des Liniensegments Lacl angeordnet, welches den Drehpunkt Pal und den Bodenkontaktpunkt Pfl verbindet.
  • Beispielsweise wenn das Fahrzeug 10 nach links dreht, wird das Schwenkelement 36, ausgehend von der Vorderseite des Fahrzeugs betrachtet, durch ein Rotationsmoment des Stellglieds 38 um die Schwenkachse 34 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, so dass die Seite des kurvenäußeren Rads niedriger wird. Folglich wird die Verbindungsstange 40R auf der Kurvenaußenradseite mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach unten gedrückt und die Verbindungsstange 40L auf der Kurveninnenradseite wird mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 angehoben, was dazu führt, dass das gesamte Fahrzeug 10 in Richtung hin zu der Innenseite einer Kurve geneigt wird. Daher werden die Vorderräder 12L und 12R und das Hinterrad 14 um im Wesentlichen den gleichen Winkel wie der Fahrzeugkörper 24 hin zu der Kurveninnenseite geneigt.
  • Wenn die Vorderräder 12L und 12R und das Hinterrad 14 geneigt sind, wirken Kreiselmomente Mjf und Mjr auf die Vorderräder bzw. auf das Hinterrad, und die Vorderräder und das Hinterrad neigen dazu, zu deren Positionen in dem Standardzustand des Fahrzeugs 10 zurückzukehren. Da die Vorderräder 12L und 12R jeweils einen radinternen Motor aufnehmen und die Masse jedes Vorderrads größer ist als die Masse des Hinterrads 14, sind die Kreiselmomente Mjf größer als das Kreiselmoment Mjr.
  • Da die Vorderräder und das Hinterrad bei Bodenkontaktpunkten mit einer Straßenoberfläche R in Kontakt stehen und diese in der lateralen Richtung mit Bezug auf die Straßenoberfläche entsprechend nicht verschoben werden können, versuchen die Vorderräder 12L und 12R, um die Bodenkontaktpunkte Pfl bzw. Pfr entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Folglich versucht das Hinterrad 14, um den Bodenkontaktpunkt Pr entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Da die Drehpunkte Pbl und Pbr versuchen, in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn um die Bodenkontaktpunkte Pfl bzw. Pfr zu rotieren, sind die Drehpunkte Pal und Par Kräften nach links und nach unten über die Verbindungsstangen 40L bzw. 40R ausgesetzt. Daher nimmt das Stellglied 38 eine Kraft nach unten links von dem Schwenkelement 36 auf und die Kraft wirkt, um den Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 zu reduzieren.
  • Ferner werden die Kreiselmomente Mjf über die Querlenker 22L und 22R auf den Fahrzeugkörper 24 übertragen und das Kreiselmoment Mjr wird über die Hinterradaufhängung auf den Fahrzeugkörper 24 übertragen. Da diese Kreiselmomente dazu neigen, die Neigung des Fahrzeugkörpers 24 zu reduzieren, wirken diese, um den Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 zu reduzieren. Daher muss das Stellglied 38 nicht nur das Schwenkelement 36 verschwenken, so dass der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 zu dem Ziel-Neigungswinkel θt wird, sondern ebenso eine Kraft gegen die vorstehende Wirkung durch die Kreiselmomente Mjf und Mjr erzeugen, um den Neigungswinkel θ auf dem Ziel-Neigungswinkel θt zu halten. Daher ist eine durch das Stellglied 38 verbrauchte Energie größer als in dem Fall, in welchem die Kreiselmomente Mjf und Mjr nicht auf die linken und rechten Vorderräder 12L und 12R und das Hinterrad 14 wirken.
  • Außerdem wird, wenn die Drehpunkte Pal und Par den Kräften nach unten und nach links über die Verbindungsstangen 40L und 40R ausgesetzt sind, das Schwenkelement 36 entlang der Mittelebene 66 mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach unten verschoben, so dass das Stellglied 38 ebenso nach unten verschoben wird und eine Höhe des Fahrzeugkörpers 24 wird abgesenkt. Zusätzlich ist eine Größe des auf das Vorderrad 12R wirkenden Kreiselmoments größer als die Größe des auf das Vorderrad 12L wirkenden Kreiselmoments, da eine Drehzahl des Vorderrads 12R als das kurvenäußere Rad höher ist als eine Drehzahl des Vorderrads 12L als das kurveninnere Rad. Da die auf die Vorderräder 12L und 12R wirkenden Kreiselmomente wirken, um den Abstand zwischen den Drehpunkten Pbl und Pbr zu vergrößern, vergrößert das Viereck Pal-Pbl-Pbr-Par dessen Basis, so dass eine Höhe der oberen Seite Pal-Par abnimmt. Daher wird auch durch diesen Vorgang das Schwenkelement 36 entlang der Mittelebene 66 mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach unten verschoben und die Höhe des Fahrzeugkörpers 24 wird abgesenkt.
  • Wenn die Höhe des Fahrzeugkörpers abgesenkt wird, wird der Schwerpunkt Gm des Fahrzeugs 10 entlang der Mittelebene 66 nach unten verschoben und der Drehradius des Schwerpunkts nimmt im Vergleich zu dem Wert in dem Standardzustand des Fahrzeugs zu, was dazu führt, dass eine tatsächliche Querbeschleunigung Gy abnimmt. Daher kann der Neigungswinkel des Fahrzeugs nicht exakt auf den Ziel-Neigungswinkel gesteuert werden, auch wenn die Fahrzeugneigevorrichtung 18 gesteuert wird, so dass der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 zu einem Ziel-Neigungswinkel θt wird, da eine Abweichung zwischen der Ziel-Querbeschleunigung Gyt und der tatsächlichen Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs groß wird.
  • Ferner weicht eine Positionsbeziehung zwischen dem Schwenkelement 36 und den Verbindungsstangen 40L und 40R von dieser in dem Standardzustand des Fahrzeugs 10 ab, wenn die Drehpunkte Pal und Par Kräfte nach links und nach unten über die Verbindungsstangen 40L bzw. 40R aufnehmen. Folglich verändern sich Beträge der elastischen Verformung der elastischen Elemente 45L und 45R, welche das Schwenkelement 36, die Verbindungsstangen 40L und 40R usw. elastisch hin zu den Positionen in dem Standardzustand des Fahrzeugs 10 vorspannen, ausgehend von deren ursprünglichen Werten, was Energie verbraucht.
  • Eine durch die elastischen Elemente 45L und 45R aufgenommene Energie wird konstant gehalten, solange sich der Drehzustand des Fahrzeugs 10 nicht verändert. Wenn das Fahrzeug andererseits plötzlich verzögert wird und Drehzahlen der Vorderräder 12L und 12R und des Hinterrads 14 in einer Situation, in welcher das Fahrzeug 10 eine Kurve fährt, plötzlich abnehmen, nehmen die auf die Vorderräder 12L und 12R wirkenden Kreiselmomente Mjf und das auf das Hinterrad 14 wirkende Kreiselmoment Mjr ebenso scharf ab. Folglich wird die aufgenommene Energie plötzlich freigegeben, so dass die Verformungsbeträge der elastischen Elemente 45L und 45R scharf abnehmen, um zu ursprünglichen Werten zu werden, und das Schwenkelement 36 neigt dazu, sich entlang der Mittelebene 66 mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach oben zu verschieben.
  • Folglich verschiebt sich der Fahrzeugkörper 24 plötzlich entlang der Mittelebene 66 nach oben, eine Höhe des Schwerpunkts Gm des Fahrzeugs 10 nimmt plötzlich zu und ein Komprimierungsverformungsbetrag der Tragfeder 50 nimmt plötzlich zu. Da die elastischen Verformungsbeträge der elastischen Elemente 45L und 45R und der Tragfeder 50 schwingend zu- und abnehmen, schwankt entsprechend die Höhe des Schwerpunkts Gm des Fahrzeugs 10 und eine tatsächliche Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs schwankt ebenso. Daher schwankt der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs und der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs kann nicht exakt auf den Ziel-Neigungswinkel θt gesteuert werden, auch wenn die Fahrzeugneigevorrichtung 18 gesteuert wird, so dass der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 zu dem Ziel-Neigungswinkel θt wird.
  • <Verbesserung der Steuerbarkeit des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs bei der Ausführungsform>
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Drehpunkt Pbr mit Bezug auf das Liniensegment Lacr auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet und der Drehpunkt Pbl ist mit Bezug auf das Liniensegment Lacl auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet (siehe 10), wenn der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs kleiner oder gleich dem maximal zulässigen Neigungswinkel θamax ist, während das Fahrzeug 10 nach links dreht.
  • Wenn das Fahrzeug 10 nach links dreht, versucht daher das rechte Vorderrad 12R, welches dem kurvenäußeren Rad entspricht, durch das auf das rechte Vorderrad wirkende Kreiselmoment Mjf um den Bodenkontaktpunkt Pfr in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, so dass der Drehpunkt Pbr versucht, um den Bodenkontaktpunkt Pfr in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zu rotieren. Folglich nimmt eine Länge des Liniensegments Lacr zu und der Drehpunkt Par wird entlang der Mittellinie 66 nach oben verschoben.
  • Umgekehrt versucht das linke Vorderrad 12L, welches dem kurveninneren Rad entspricht, durch das auf das linke Vorderrad wirkende Kreiselmoment Mjf um den Bodenkontaktpunkt Pfl entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, so dass der Drehpunkt Pbl versucht, um den Bodenkontaktpunkt Pfl entgegen dem Uhrzeigersinn zu rotieren. Folglich nimmt eine Länge des Liniensegments Lacl ab und der Drehpunkt Pal wird entlang der Mittelebene 66 nach unten verschoben.
  • Daher nimmt ein Abstand zwischen dem Bodenkontaktpunkt Pfr auf der kurvenäußeren Radseite und dem Stellglied 38 zu und ein Abstand zwischen dem Bodenkontaktpunkt Pfl auf der kurveninneren Radseite und dem Stellglied 38 nimmt ab, so dass ein Abnahmebetrag des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs 10 aufgrund der Wirkung der Kreiselmomente Mjf und Mjr reduziert ist. Entsprechend ist es möglich, die Kraft zu reduzieren, welche das Stellglied 38 entgegen der Wirkung der Kreiselmomente Mjf und Mjr erzeugen muss, um den Neigungswinkel θ auf dem Ziel-Neigungswinkel θt zu halten, so dass ein Energieverbrauch durch das Stellglied 38 reduziert werden kann.
  • Da eine Drehzahl des rechten Vorderrads 12R, welches dem kurvenäußeren Rad entspricht, höher ist als eine Drehzahl des linken Vorderrads 12L, welches dem kurveninneren Rad entspricht, ist eine Größe des auf das rechte Vorderrad 12R wirkenden Kreiselmoments größer als eine Größe des auf das linke Vorderrad 12L wirkenden Kreiselmoments. Da ein Verschiebungsbetrag des Drehpunkts Par nach oben größer ist als ein Verschiebungsbetrag des Drehpunkts Pal nach unten, kann ein Verschiebungsbetrag des hinteren Abschnitts des Schwenkelements 36 und des Stellglieds 38 nach unten im Vergleich zu dem herkömmlichen verbesserten Automatikneigefahrzeug reduziert werden.
  • Mit Blick auf die Fälle, in welchen der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 zu der Zeit einer Kurvenfahrt nach links gleich ist, ist ein durch die den Drehpunkt Pbr auf der kurvenäußeren Radseite und den Bodenkontaktpunkt Pfr verbindenden geraden Linie mit der Straßenoberfläche R ausgebildeter Winkel bei der Ausführungsform kleiner als ein Winkel, welcher bei dem herkömmlichen verbesserten Automatikneigefahrzeug durch die gerade Linie mit der Straßenoberfläche R gebildet ist. Entsprechend ist mit Blick auf die Fälle, in welchen die Größen der Kreiselmomente Mjf gleich sind, ein Bewegungsbetrag des Drehpunkts Pbr in Richtung hin zu der Außenseite einer Kurve aufgrund der Drehbewegung des rechten Vorderrads 12R um den Bodenkontaktpunkt Pfr kleiner als dieser bei dem herkömmlichen verbesserten Automatikneigefahrzeug. Daher können ebenso die Beträge, um welche die Bodenseite des Vierecks Pal-Pbl-Pbr-Par vergrößert ist und die Höhe der oberen Seite Pal-Par reduziert ist, durch die Wirkung der Kreiselmomente auf die Vorderräder 12L und 12R, im Vergleich zu dem herkömmlichen verbesserten Automatikneigefahrzeug verringert werden.
  • Folglich ist es möglich, einen Verschiebungsbetrag des Schwerpunkts Gm des Fahrzeugs 10 entlang der Mittelebene 66 nach unten zu reduzieren und einen Betrag zu reduzieren, um welchen der Drehradius des Schwerpunkts zunimmt, im Vergleich zu diesen in dem Standardzustand des Fahrzeugs, was ermöglicht, einen Betrag zu reduzieren, um welchen die tatsächliche Querbeschleunigung Gy abnimmt. Daher kann der Neigungswinkel θ des Fahrzeugs 10 im Vergleich zum Stand der Technik exakt auf einen Ziel-Neigungswinkel θt gesteuert werden, da eine Abweichung zwischen der Ziel-Querbeschleunigung Gyt und der tatsächlichen Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs reduziert werden kann, und die Steuerbarkeit des Neigungswinkels kann verbessert werden.
  • Darüber hinaus kann ein Betrag reduziert werden, um welchen das Schwenkelement 36 entlang der Mittelebene 66 mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach unten verschoben wird, was ermöglicht, einen Betrag zu reduzieren, um welchen die Höhe des Fahrzeugkörpers 24 abnimmt, und ein Unterscheidungsausmaß der Positionsbeziehung zwischen dem Schwenkelement 36 und den Verbindungsstangen 40L und 40R von deren Beziehung in dem Standardzustand des Fahrzeugs zu reduzieren. Daher ist es im Vergleich zum Stand der Technik möglich, zu reduzieren, dass ein durch diese elastischen Verformungsbeträge der elastischen Elemente 45L und 45R, welche das Schwenkelement 36 und die Verbindungsstangen 40L und 40R und dergleichen elastisch hin zu den Positionen in dem Standardzustand des Fahrzeugs 10 vorspannen, aufgenommener Energiebetrag von den ursprünglichen Werten abweicht.
  • Folglich kann ein Energiebetrag, der freigegeben wird, wenn Drehzahlen der Vorderräder plötzlich abnehmen, reduziert werden, auch wenn das Fahrzeug plötzlich verzögert wird. Daher kann eine Schwankung einer Höhe des Schwerpunkts Gm des Fahrzeugs 10, welche durch schwankendes zu- und abnehmen von elastischen Verformungsbeträgen der elastischen Elemente 45L und 45R und der Tragfeder 50 hervorgerufen wird, reduziert werden und eine Schwankung einer tatsächlichen Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs kann reduziert werden. Daher kann die Schwankung des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs reduziert werden, was außerdem ermöglicht, die Steuerbarkeit des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs zu verbessern.
  • Obwohl dies in der Abbildung nicht gezeigt ist, kann der Energieverbrauch durch das Stellglied 38 auch in einem Fall, wenn das Fahrzeug 10 nach rechts fährt, durch den gleichen Vorgang reduziert werden, mit Ausnahme davon, dass die kurveninneren und kurvenäußeren Räder umgekehrt zu diesen zu der Zeit einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs nach links sind, und die Steuerbarkeit des Neigungswinkels θ des Fahrzeugs kann verbessert werden.
  • Insbesondere umfasst die Fahrzeugneigevorrichtung 18 gemäß der Ausfiihrungsform ein Paar von Achsschenkelarmen 30L und 30R, die sich mit Bezug auf die Achsschenkel 16L bzw. 16R zumindest in der Aufwärtsrichtung erstrecken und sich integral mit den entsprechenden Achsschenkeln vertikal bewegen. Die Verbindungsstangen 40L und 40R sind bei den oberen Enden der entsprechenden Achsschenkelarme 30L und 30R durch Gelenke 44L bzw. 44R drehbar angebracht, welche Drehbefestigungsabschnitten bei den unteren Enden entsprechen.
  • Folglich können die Höhen der Gelenke 44L und 44R bei den unteren Enden der Verbindungsstangen 40L und 40R im Vergleich zu dem herkömmlichen, verbesserten Automatikneigefahrzeug, bei welchem die Fahrzeugneigevorrichtung kein Paar von Achsschenkelarmen umfasst, angehoben werden. Folglich ist es möglich, die Abstände zwischen den Bodenkontaktpunkten Pfl und Pfr der Räder und den Drehpunkten Pbl bzw. Pbr zu vergrößern. Daher kann, wenn jedes Rad versucht, durch die Wirkung des Kreiselmoments um den Bodenkontaktpunkt zu drehen, um den Neigungswinkel zu reduzieren, eine Höhe des Drehpunkts bei dem unteren Ende der Verbindungsstange auf der äußeren Seite einer Kurve wirkungsvoll angehoben werden, und ein Betrag einer Verschiebung des hinteren Abschnitts des Stellgliedes 38 mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach unten, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, kann wirkungsvoll reduziert werden.
  • Ferner ist eine Reduktionsrate des Abstands zwischen dem Drehpunkt des oberen Endes und dem Drehpunkt des unteren Endes gemäß der Ausführungsform 3 % oder weniger, vorzugsweise 2 % oder weniger, noch bevorzugter 1 %, um zu verhindern, dass die Achsschenkelarme 30L, 30R und die Verbindungsstangen 40L, 40R im Wesentlichen bogenförmig verformt werden, auch wenn sich die Drucklasten aufgrund des Betriebs der Fahrzeugneigevorrichtung 18 verändern.
  • Daher ist es möglich, im Wesentlichen zu verhindern, dass der hintere Abschnitt des Stellglieds 38 relativ zu dem Fahrzeugkörper 24 nach unten verschoben wird, was durch einen Umstand hervorgerufen werden kann, dass der Achsschenkelarm und/oder die Verbindungsstange auf der kurvenäußeren Radseite aufgrund der Veränderung der Drucklast bogenförmig verformt werden und der Abstand zwischen dem Drehpunkt des oberen Endes und dem Drehpunkt des unteren Endes zu der Zeit einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs reduziert wird. Zusätzlich ist es möglich, das Auftreten einer bogenförmigen Verformung des Achsschenkelarms und/oder der Verbindungsstange zu verhindern, was den Effekt zum Verschieben des Drehbefestigungsabschnitts bei dem oberen Ende der Verbindungsstange nach oben reduziert, was durch den Drehbefestigungsabschnitt bei dem unteren Ende der Verbindungsstange auf der kurvenäußeren Radseite, der um den Bodenkontaktpunkt des entsprechenden Vorderrads zu der Kurvenaußenseite rotiert, erhalten werden kann.
  • Darüber hinaus entspricht ein Sturz der Vorderräder 12L und 12R gemäß der Ausführungsform einem neutralen Sturz. Daher ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass der Sturzwinkel der Vorderräder 12L und 12R zu einem übermäßigen Winkel eines negativen Sturzes wird, und die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass ein lateral innerer Abschnitt eines Reifens des kurvenäußeren Rads abnormal abgenutzt wird.
  • Modifikation
  • Bei einer in den 12 und 13 gezeigten Modifikation weisen die Vorderräder 12L und 12R negative Stürze auf, wenn sich das Fahrzeug 10 in dem Standardzustand befindet. Daher ist, wie aus dem Vergleich zwischen 13 und 10 ersichtlich ist, ein Neigungswinkel des Vorderrads 12R auf der Außenseite einer Kurve mit Bezug auf die vertikale Richtung 68, wenn das Fahrzeug 10 hin zu der Innenseite der Kurve geneigt wird, größer als dieser bei der Ausführungsform, und umgekehrt ist ein Neigungswinkel des Vorderrads 12L auf der Kurveninnenradseite kleiner als dieser bei der Ausführungsform.
  • Gemäß der Modifikation ist es möglich, Abstände Dwl, Dwr zwischen Rotationsmittenebenen Wl, Wr der Vorderräder 12L, 12R und den Drehpunkten Pbl, Pbr bei den unteren Enden der Verbindungsstangen im Vergleich dazu, dass der Sturz jedes Vorderrads einem neutralen Sturz oder einem positiven Sturz entspricht, zu reduzieren. Entsprechend ist es möglich, die Drehpunkte Pbl und Pbr auf der Außenseite einer Kurve mit Bezug auf die Liniensegmente Lacl und Lacr auf einfache Art und Weise auf der Fahrzeuginnenseite anzuordnen, während vermieden wird, dass die Abstände Dwl, Dwr übermäßig werden, und vermieden wird, dass eine Effizienz verringert wird, mit welcher das Schwenkelement 36 die Vorderräder relativ zu dem Fahrzeugkörper 24 über die Verbindungsstangen 40L und 40R nach oben und nach unten bewegt.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die spezifische Ausführungsform und Modifikation detailliert beschrieben wurde, ist für den Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform und Modifikation beschränkt ist und verschiedene andere Ausführungsformen in dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung möglich sind.
  • Beispielsweise ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform das Stellglied 38 getragen, um durch Tragen der bei dem mittleren Abschnitt vorgesehenen Drehwellen 48 in der Längsrichtung davon durch das Paar von Halterungen 46 um das Paar von Drehwellen 48 verschwenkbar zu sein. Die Ausgangsdrehwelle des Stellglieds 38 steht nach hinten vor und der Nabenabschnitt 36B des Schwenkelements 36 ist bei der Spitze der Ausgangsdrehwelle integral angebracht, und die Tragfeder 50 und der Stoßdämpfer sind mit dem vorderen Ende des Stellglieds 38 und dem Fahrzeugkörper 24 unter dem vorderen Ende verbunden.
  • Wie in 15 gezeigt ist, können die Drehwellen 48 jedoch bei dem vorderen Ende des Stellglieds 38 vorgesehen sein, die Tragfeder 50 und der Stoßdämpfer können zwischen dem Stellglied 38 und dem Fahrzeugkörper 24 auf der Rückseite mit Bezug auf die Drehwellen 48 (eine erste modifizierte Ausführungsform) eingefügt sein. Da in diesem Fall ein Gewicht des Fahrzeugkörpers 24 durch eine Federkraft aufgrund einer Ausdehnungsverformung der Tragfeder 50 getragen ist, kann die Tragfeder einem elastischen Element, wie beispielsweise einer Zugspiralfeder, entsprechen. Wenn der hintere Abschnitt des Stellglieds 38 aufgrund der auf die Vorderräder wirkenden Kreiselmomente mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach unten bewegt wird, wird eine Höhe des Fahrzeugkörpers 24 aufgrund einer Reduktion eines Betrags einer Ausdehnungsverformung der Tragfeder 50 reduziert.
  • Ferner kann die Positionsbeziehung des Schwenkelements 36, der Tragfeder 50 und des Stoßdämpfers in der Längsrichtung mit Bezug auf die Drehwellen 48 des Stellglieds 38 entgegengesetzt bzw. umgekehrt zu der Beziehung in der vorstehenden Ausführungsform sein. Das heißt, das Stellglied 38 kann hinter der Fahrzeugneigevorrichtung 18 angeordnet sein, der Nabenabschnitt 36B des Schwenkelements 36 kann integral bei der Ausgangsdrehwelle angebracht sein, welche nach vorne vorsteht, und die Tragfeder 50 und der Stoßdämpfer können zwischen dem hinteren Ende des Stellglieds 38 und dem Fahrzeugkörper 24 eingefügt sein. Darüber hinaus kann die Positionsbeziehung des Schwenkelements 36, der Tragfeder 50 und des Stoßdämpfers in der Längsrichtung mit Bezug auf die Drehwellen 48 des Stellglieds 38 entgegengesetzt zu der Beziehung bei der vorstehend beschriebenen ersten modifizierten Ausführungsform sein.
  • Ferner kann das Stellglied 38 durch den Fahrzeugkörper getragen sein, um sich ohne Schwankung bzw. Schwingen mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 24 nach oben und nach unten zu bewegen (eine zweite modifizierte Ausführungsform). In diesem Fall kann eine Tragfeder 50, wie eine Komprimierungsspiralfeder, zwischen dem Stellglied 38 und dem Fahrzeugkörperelement über dem Stellglied eingefügt sein, oder eine Tragfeder 50, wie eine Zugspiralfeder, kann zwischen dem Stellglied 38 und dem Fahrzeugkörperelement unter dem Stellglied eingefügt sein.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die effektiven Längen der Verbindungsstangen 40L und 40R, das heißt, die Abstände zwischen den Drehpunkten Par und Pal und den Drehpunkten Pbr bzw. Pbl kleiner als die Abstände zwischen den Drehpunkten Pbr und Pbl und den Bodenkontaktpunkten Pfr bzw. Pfl. Die effektiven Längen der Verbindungsstangen 40L und 40R können jedoch größer sein als die Abstände zwischen den Drehpunkten Pbr und Pbl und den Bodenkontaktpunkten Pfr bzw. Pfl. Die Beziehungen zwischen den effektiven Längen der Verbindungsstangen 40L und 40R und den Abständen zwischen den Drehpunkten Pbr und Pbl und den Bodenkontaktpunkten Pfr und Pfl mit Bezug auf die effektiven Längen der Armabschnitte 36AL und 36AR können von den dargestellten Beziehungen abweichen.
  • Ferner sind die Armabschnitte 36AL und 36AR des Schwenkelements 36 bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform in einer geraden Linie ausgebildet, ohne zueinander geneigt zu sein, und diese erstrecken sich horizontal, wenn sich das Fahrzeug 10 in dem Standardzustand befindet. Die Armabschnitte 36AL und 36AR können jedoch V-förmig sein, so dass deren Höhen zunehmen, wenn die Abstände ausgehend von dem Nabenabschnitt 36B zunehmen, oder diese können umgekehrt eine umgekehrte V-Gestalt aufweisen, so dass die Höhen abnehmen, wenn die Abstände ausgehend von dem Nabenabschnitt 36B zunehmen.
  • Ferner sind die unteren Enden der Verbindungsstangen 40L, 40R bei der vorstehenden Ausführungsform über die Achsschenkelarme 30L, 30R und die Querlenker 22L, 22R entsprechend mit den Achsschenkeln 16L, 16R verbunden. Die Achsschenkelarme 30L, 30R können jedoch bei den unteren Enden der Achsschenkel 16L, 16R entsprechend integral verbunden sein. Darüber hinaus kann auf die Achsschenkelarme 30L, 30R verzichtet werden und die Verbindungsstangen 40L, 40R können bei den unteren Enden entsprechend drehbar an den Achsschenkeln 16L, 16R angebracht sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012/049724 A [0002]

Claims (4)

  1. Automatikneigefahrzeug (10), welches ein Paar von seitlich beabstandeten Rädern (12L, 12R), eine Fahrzeugneigevorrichtung (18) und eine Steuerungseinheit (20) umfasst; wobei jedes Rad durch einen entsprechenden Achsschenkel (16L, 16R) rotierbar getragen ist; wobei die Fahrzeugneigevorrichtung (18) ein Schwenkelement (36), welches um eine sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckende Schwenkachse (34) schwingt, ein Stellglied (38) zum Verschwenken des Schwenkelements um die Schwenkachse und ein Paar von Verbindungsstangen (40L, 40R), welche bei Drehbefestigungsabschnitten (42L, 42R) eines oberen Endes auf beiden lateralen Seiten der Schwenkachse drehbar an dem Schwenkelement angebracht sind und bei Drehbefestigungsabschnitten (44L, 44R) eines unteren Endes an entsprechenden Achsschenkeln drehbar angebracht sind, umfasst; wobei die Steuerungseinheit (20) derart konfiguriert ist, dass diese einen Ziel-Neigungswinkel (θt) des Fahrzeugs berechnet, so dass dieser zu der Zeit einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs einen voreingestellten, zulässigen, maximalen Neigungswinkel (θamax) nicht überschreitet, und das Fahrzeug durch Steuern des Stellglieds hin zu der Innenseite einer Kurve neigt, so dass der Neigungswinkel (θ) des Fahrzeugs dem Ziel-Neigungswinkel entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (38) über eine Tragfeder (50) mit einem Fahrzeugkörper (24) verbunden ist, um mit Bezug auf den Fahrzeugkörper vertikal verschiebbar zu sein und die laterale Verschiebung und Neigung mit Bezug auf den Fahrzeugkörper zu beschränken; das Paar von Rädern (12L, 12R), das Stellglied (38), das Schwenkelement (36) und das Paar von Verbindungsstangen (40L, 40R) elastisch zu den Positionen vorgespannt sind, welche diese einnehmen, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt; und die Fahrzeugneigevorrichtung (18) derart angeordnet ist, dass in der Längsrichtung des Fahrzeugs betrachtet ein Drehpunkt (Pbl, Pbr) des Drehbefestigungsabschnitts (44L, 44R) bei dem unteren Ende der Verbindungsstange auf der Außenseite einer Kurve mit Bezug auf ein Liniensegment (Lacl, Lacr), das einen Bodenkontaktpunkt (Pfl, Pfr) des entsprechenden Rads und einen Drehpunkt (Pal, Par) des Drehbefestigungsabschnitts (42L, 42R) des oberen Endes der Verbindungsstange verbindet, auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet ist, wenn der Neigungswinkel (θ) des Fahrzeugs kleiner oder gleich dem zulässigen, maximalen Neigungswinkel (θamax) ist.
  2. Automatikneigefahrzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugneigevorrichtung (18) ein Paar von Achsschenkelarmen (30L, 30R) umfasst, die sich zumindest in der Aufwärtsrichtung mit Bezug auf die jeweiligen Achsschenkel (16L, 16R) erstrecken und sich integral mit den entsprechenden Achsschenkeln vertikal bewegen, und jede Verbindungsstange (40L, 40R) bei dem Drehbefestigungsabschnitt (44L, 44R) des unteren Endes an dem oberen Ende des entsprechenden Achsschenkelarms drehbar angebracht ist.
  3. Automatikneigefahrzeug (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sturz des Paares von Rädern (12L, 12R) einem negativen Sturz entspricht.
  4. Automatikneigefahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar von Verbindungsstangen (40L, 40R) derart konfiguriert ist, dass diese nicht im Wesentlichen bogenförmig verformt werden, auch wenn Drucklasten aufgrund des Betriebs der Fahrzeugneigevorrichtung (18) variieren.
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