JP2011201505A - Vehicle - Google Patents

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JP2011201505A
JP2011201505A JP2010073242A JP2010073242A JP2011201505A JP 2011201505 A JP2011201505 A JP 2011201505A JP 2010073242 A JP2010073242 A JP 2010073242A JP 2010073242 A JP2010073242 A JP 2010073242A JP 2011201505 A JP2011201505 A JP 2011201505A
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vehicle
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Shinji Yamamoto
伸司 山本
Koki Hayashi
弘毅 林
Yuji Takakura
裕司 高倉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve turning stability since a vehicle cannot be excessively inclined.SOLUTION: The vehicle includes: an actuator for inclining an inclination part with respect to a road surface; a driving part for running; a lateral acceleration detection part for detecting the lateral acceleration; an inclination control processing means for driving the actuator based on the lateral acceleration; a limit condition establishment determination processing means for determining whether or not the condition for limiting the acceleration operation amount is established; an acceleration operation amount limit processing means for limiting the acceleration operation amount when the condition for limiting the acceleration operation amount is established; and a running drive control processing means for driving the driving part for running based on the acceleration operation amount. The driving part for running of the vehicle is driven based on the limited acceleration operation amount. Therefore, the vehicle cannot be excessively inclined.

Description

本発明は、車両に関するものである。   The present invention relates to a vehicle.

近年、エネルギー資源の枯渇問題に鑑み、車両の燃費を良くすることが求められている。その一方で、車両の低価格化等から、車両の保有者が増大し、各保有者が1人当たり1台の車両を保有する傾向にある。その場合、例えば、4人乗り用の車両に1人だけが乗車すると、エネルギーが無用に消費されてしまう。このことから、車両を小型化して燃費を良くするために、例えば、1人乗り用の二輪車、三輪車、四輪車等の車両を提供することが考えられる。   In recent years, in view of the problem of exhaustion of energy resources, it has been demanded to improve the fuel efficiency of vehicles. On the other hand, the number of vehicle owners has increased due to the low price of vehicles, and each owner tends to have one vehicle per person. In that case, for example, when only one person gets on a four-seater vehicle, energy is consumed unnecessarily. For this reason, in order to reduce the size of the vehicle and improve fuel efficiency, it is conceivable to provide vehicles such as two-wheeled vehicles, three-wheeled vehicles, and four-wheeled vehicles for single passengers.

ところが、一人乗り用の車両においては、例えば、乗員である運転者が乗車するのに伴って重心の位置が高くなり、車両を旋回させたとき、すなわち、旋回時における安定性(以下「旋回安定性」という。)が低くなってしまう。そこで、前記車両においては、運転者が、旋回時に車両を旋回中心側に傾斜させて走行させるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。   However, in a single-seat vehicle, for example, the position of the center of gravity increases as the driver, who is a passenger, gets on the vehicle. Called "sex"). Therefore, in the vehicle, the driver causes the vehicle to run while turning toward the turning center when turning (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−155671号公報JP 2008-155671 A

しかしながら、前記車両においては、車両を適正な角度だけ傾斜させることが困難であり、運転者が違和感を感じたり、不安を抱いたりしてしまうことがある。   However, in the vehicle, it is difficult to incline the vehicle by an appropriate angle, and the driver may feel uncomfortable or feel uneasy.

そこで、旋回時に、車両を操舵角及び遠心力に応じた角度だけ旋回中心側に傾斜させることによって、旋回安定性を高くすることができ、運転者が違和感を感じたり、不安を抱いたりすることがないようにした車両が考えられる。   Therefore, the turning stability can be increased by tilting the vehicle toward the turning center by an angle corresponding to the steering angle and the centrifugal force when turning, and the driver feels uncomfortable or uneasy. A vehicle that does not have this is considered.

ところが、操舵角が大きくされた状態で停車しているときに車両を急発進させたり、操舵角が大きくされた状態で低速で走行しているときに車両を急加速したりすると、車両が過剰に傾斜させられてしまうことがあり、旋回安定性が低くなってしまう。   However, if the vehicle is suddenly started when the vehicle is stopped with a large steering angle, or if the vehicle is accelerated rapidly while traveling at a low speed with a large steering angle, the vehicle will be excessive. And the turning stability is lowered.

本発明は、前記車両の問題点を解決して、過剰に傾斜させられてしまうことがなく、旋回安定性を高くすることができる車両を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the vehicle and to provide a vehicle capable of improving turning stability without being excessively inclined.

そのために、本発明の車両においては、回転自在に配設された走行用の車輪を備えた本体部、並びに該本体部と連結され、搭乗部、及び回転自在に配設された操舵用の車輪を備えた操舵部から成る搭乗・操舵部を有するようになっている。   For this purpose, in the vehicle of the present invention, a main body provided with a traveling wheel rotatably arranged, a riding part connected to the main body, and a steering wheel rotatably arranged. It has a boarding / steering part which consists of a steering part provided with.

そして、該車両における所定の傾斜部位を路面に対して傾斜させるためのアクチュエータと、前記車両を走行させるための走行用の駆動部と、前記傾斜部位の所定の箇所に配設され、前記傾斜部位に生じる横加速度を検出する横加速度検出部と、該横加速度検出部によって検出された横加速度に基づいて傾斜制御を行い、前記アクチュエータを駆動する傾斜制御処理手段と、車速に基づいて、加速操作量を制限する条件が成立するかどうかを判断する制限条件成立判断処理手段と、該制限条件成立判断処理手段によって、加速操作量を制限する条件が成立すると判断される場合に、前記操舵部に配設された操舵部材の操舵量に応じて加速操作量を制限する加速操作量制限処理手段と、該加速操作量制限処理手段によって制限された加速操作量に基づいて前記走行用の駆動部を駆動する走行駆動制御処理手段とを有する。   And an actuator for inclining a predetermined inclined portion of the vehicle with respect to a road surface, a driving unit for driving the vehicle, and a predetermined portion of the inclined portion, the inclined portion A lateral acceleration detection unit that detects lateral acceleration generated in the vehicle, tilt control based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detection unit, and a tilt control processing unit that drives the actuator, and an acceleration operation based on the vehicle speed A restriction condition establishment determination processing means for determining whether or not a condition for limiting the amount is satisfied; and when the condition for limiting the acceleration operation amount is determined to be satisfied by the restriction condition establishment determination processing means, Acceleration operation amount restriction processing means for restricting the acceleration operation amount according to the steering amount of the disposed steering member, and the acceleration operation amount restricted by the acceleration operation amount restriction processing means Based and a travel drive control processing means for driving the drive unit for the travel.

本発明によれば、車両においては、回転自在に配設された走行用の車輪を備えた本体部、並びに該本体部と連結され、搭乗部、及び回転自在に配設された操舵用の車輪を備えた操舵部から成る搭乗・操舵部を有するようになっている。   According to the present invention, in a vehicle, a main body provided with a traveling wheel rotatably disposed, and a riding section coupled to the main body, and a steering wheel rotatably disposed. It has a boarding / steering part which consists of a steering part provided with.

そして、該車両における所定の傾斜部位を路面に対して傾斜させるためのアクチュエータと、前記車両を走行させるための走行用の駆動部と、前記傾斜部位の所定の箇所に配設され、前記傾斜部位に生じる横加速度を検出する横加速度検出部と、該横加速度検出部によって検出された横加速度に基づいて傾斜制御を行い、前記アクチュエータを駆動する傾斜制御処理手段と、車速に基づいて、加速操作量を制限する条件が成立するかどうかを判断する制限条件成立判断処理手段と、該制限条件成立判断処理手段によって、加速操作量を制限する条件が成立すると判断される場合に、前記操舵部に配設された操舵部材の操舵量に応じて加速操作量を制限する加速操作量制限処理手段と、該加速操作量制限処理手段によって制限された加速操作量に基づいて前記走行用の駆動部を駆動する走行駆動制御処理手段とを有する。   And an actuator for inclining a predetermined inclined portion of the vehicle with respect to a road surface, a driving unit for driving the vehicle, and a predetermined portion of the inclined portion, the inclined portion A lateral acceleration detection unit that detects lateral acceleration generated in the vehicle, tilt control based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detection unit, and a tilt control processing unit that drives the actuator, and an acceleration operation based on the vehicle speed A restriction condition establishment determination processing means for determining whether or not a condition for limiting the amount is satisfied; and when the condition for limiting the acceleration operation amount is determined to be satisfied by the restriction condition establishment determination processing means, Acceleration operation amount restriction processing means for restricting the acceleration operation amount according to the steering amount of the disposed steering member, and the acceleration operation amount restricted by the acceleration operation amount restriction processing means Based and a travel drive control processing means for driving the drive unit for the travel.

この場合、加速操作量を制限する条件が成立する場合に、操舵部材の操舵量に応じて加速操作量が制限され、制限された加速操作量に基づいて走行用の駆動部が駆動されるので、車両が過剰に傾斜させられてしまうことがなくなる。したがって、旋回安定性を高くすることができる。   In this case, when the condition for limiting the acceleration operation amount is satisfied, the acceleration operation amount is limited according to the steering amount of the steering member, and the driving unit for driving is driven based on the limited acceleration operation amount. The vehicle will not be tilted excessively. Therefore, the turning stability can be increased.

本発明の第1の実施の形態における三輪車の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the tricycle in the 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態における三輪車の右側面図である。It is a right view of the tricycle in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における三輪車の背面図である。It is a rear view of the tricycle in the 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態におけるリンク機構を示す図である。It is a figure which shows the link mechanism in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における三輪車を傾斜させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which inclined the tricycle in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における制御部の動作を示すメインフローチャートである。It is a main flowchart which shows operation | movement of the control part in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における横加速度算出処理のサブルーチンを示す図である。It is a figure which shows the subroutine of the lateral acceleration calculation process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における合成横加速度を演算する方法を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the method to calculate the synthetic lateral acceleration in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における横加速度推定処理のサブルーチンを示す図である。It is a figure which shows the subroutine of the lateral acceleration estimation process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるフィルタ処理のサブルーチンを示す図である。It is a figure which shows the subroutine of the filter process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における傾斜制御処理のサブルーチンを示す図である。It is a figure which shows the subroutine of the inclination control process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるスロットル制限処理のサブルーチンを示す図である。It is a figure which shows the subroutine of the throttle restriction process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における操舵角とゲインとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the steering angle and gain in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における走行駆動制御処理のサブルーチンを示す図である。It is a figure which shows the subroutine of the travel drive control process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における三輪車の背面図である。It is a rear view of the tricycle in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における三輪車を部分的に傾斜させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which inclined the tricycle in the 2nd Embodiment of this invention partially.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、車両としての三輪車について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, a tricycle as a vehicle will be described.

図2は本発明の第1の実施の形態における三輪車の右側面図、図3は本発明の第1の実施の形態における三輪車の背面図、図4は本発明の第1の実施の形態におけるリンク機構を示す図、図5は本発明の第1の実施の形態における三輪車を傾斜させた状態を示す図である。   2 is a right side view of the tricycle according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a rear view of the tricycle according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view showing a link mechanism, and FIG. 5 is a view showing a state in which the tricycle is inclined according to the first embodiment of the present invention.

図において、10は三輪車であり、該三輪車10は、車両本体Bd、及び該車両本体Bdに対して回転自在に配設された三つの車輪12F、12L、12Rを備える。   In the figure, reference numeral 10 denotes a tricycle, and the tricycle 10 includes a vehicle main body Bd and three wheels 12F, 12L, and 12R that are rotatably arranged with respect to the vehicle main body Bd.

また、前記車両本体Bdは、乗員である運転者が搭乗するための搭乗部11、該搭乗部11と車輪12Fとを連結する前輪フォーク17、前記搭乗部11より後方に配設された支持部20、前記搭乗部11より前方に配設され、運転者が三輪車10を操縦するための操縦装置41、前記支持部20より後方に配設され、三輪車10の所定の傾斜部位、本実施の形態においては、三輪車10の全体を路面18に対して左右に傾斜(リーン)させるための車両傾斜装置43等を備える。なお、前記搭乗部11と支持部20とは図示されない連結部を介して連結される。   The vehicle body Bd includes a riding part 11 for a driver who is a passenger to board, a front wheel fork 17 that connects the riding part 11 and the wheel 12F, and a support part disposed behind the riding part 11. 20, a steering device 41 that is disposed in front of the riding section 11 and that allows the driver to steer the tricycle 10, is disposed in the rear of the support section 20, and a predetermined inclined portion of the tricycle 10, this embodiment The vehicle includes a vehicle tilting device 43 for leaning the entire tricycle 10 left and right with respect to the road surface 18. In addition, the said boarding part 11 and the support part 20 are connected via the connection part which is not shown in figure.

また、前記支持部20、車両傾斜装置43、車輪12L、12R等によって本体部61が、車輪12F、前輪フォーク17、操縦装置41等によって、三輪車10を操舵するための操舵部が、該操舵部及び搭乗部11によって搭乗・操舵部62が構成される。   The steering unit for steering the tricycle 10 by the support unit 20, the vehicle tilting device 43, the wheels 12L, 12R, etc. The boarding / steering unit 62 is configured by the boarding unit 11.

前記車輪12Fは、車両本体Bdの前側における所定の位置、本実施の形態においては、三輪車10の幅方向における中央に、前記前輪フォーク17に対して回転自在に配設され、前輪として、かつ、操舵用の車輪(操舵輪)として機能する。なお、前記車輪12Fの車軸に、車速を検出する車速検出部としての車速センサ54が配設される。   The wheel 12F is rotatably disposed with respect to the front wheel fork 17 at a predetermined position on the front side of the vehicle main body Bd, in this embodiment, in the center in the width direction of the tricycle 10, and serves as a front wheel. It functions as a steering wheel (steering wheel). A vehicle speed sensor 54 serving as a vehicle speed detection unit that detects the vehicle speed is disposed on the axle of the wheel 12F.

また、車輪12L、12Rは、車両本体Bdの後側における所定の位置、本実施の形態においては、三輪車10の幅方向における左右の両端に、前記支持部20に対して回転自在に配設され、後輪として、かつ、走行用の車輪(駆動輪)として機能する。そのために、前記車輪12L、12Rには、それぞれ、三輪車10を走行させるための走行用の駆動部としての駆動モータ51L、51Rが配設され、該駆動モータ51L、51Rを駆動することによって車輪12L、12Rを回転させることができるようになっている。前記駆動モータ51L、51Rは、それぞれ車輪12L、12R内に収容され、インホイールモータを構成する。なお、Lhは、車輪12Fの車軸と各車輪12L、12Rの車軸との距離、すなわち、前後輪間距離(ホイールベース)である。   Further, the wheels 12L and 12R are rotatably arranged with respect to the support portion 20 at predetermined positions on the rear side of the vehicle main body Bd, in this embodiment, at both left and right ends in the width direction of the tricycle 10. It functions as a rear wheel and a traveling wheel (drive wheel). For this purpose, the wheels 12L and 12R are respectively provided with drive motors 51L and 51R as driving units for running the tricycle 10, and the wheels 12L are driven by driving the drive motors 51L and 51R. , 12R can be rotated. The drive motors 51L and 51R are accommodated in the wheels 12L and 12R, respectively, and constitute an in-wheel motor. Lh is the distance between the axle of the wheel 12F and the axles of the wheels 12L and 12R, that is, the distance between the front and rear wheels (wheel base).

本実施の形態において、前記駆動モータ51L、51Rとしては、速度制御、トルク制御等が可能なサーボモータが使用されるが、他の種類のモータを使用することができる。また、本実施の形態においては、駆動モータ51L、51Rがそれぞれ車輪12L、12R内に収容されるようになっているが、駆動モータを、車輪12Fに配設したり、各車輪12F、12L、12Rに配設したりすることができる。さらに、駆動モータを車両本体Bdの所定の箇所に配設し、駆動モータと車輪12Fとを連結したり、駆動モータと車輪12L、12Rとを連結したり、駆動モータと車輪12F、12L、12Rとを連結したりすることもできる。   In the present embodiment, servo motors capable of speed control, torque control and the like are used as the drive motors 51L and 51R, but other types of motors can be used. Further, in the present embodiment, the drive motors 51L and 51R are accommodated in the wheels 12L and 12R, respectively. However, the drive motor is disposed on the wheels 12F or the wheels 12F, 12L, Or 12R. Further, the drive motor is disposed at a predetermined position of the vehicle main body Bd, and the drive motor and the wheels 12F are connected, the drive motor and the wheels 12L and 12R are connected, or the drive motor and the wheels 12F, 12L and 12R. Can also be linked.

さらに、本実施の形態においては、車両本体Bdの前側に一つの車輪12Fが、車両本体Bdの後側に二つの車輪12L、12Rが配設されるようになっているが、車両本体Bdの前側に二つの車輪を、車両本体Bdの後側に一つの車輪を配設することができる。また、車両が二輪車である場合は、車両本体の左右の両端に車輪が配設され、車両が四輪車である場合は、車両本体の前側及び後側の左右の両端に車輪が配設される。   Furthermore, in the present embodiment, one wheel 12F is disposed on the front side of the vehicle main body Bd, and two wheels 12L and 12R are disposed on the rear side of the vehicle main body Bd. Two wheels can be arranged on the front side and one wheel on the rear side of the vehicle body Bd. Further, when the vehicle is a two-wheeled vehicle, wheels are disposed at both left and right ends of the vehicle body, and when the vehicle is a four-wheeled vehicle, wheels are disposed at the left and right ends of the front and rear sides of the vehicle body. The

前記搭乗部11は、運転者が着座するための部位である座席11a、該座席11aより前方に配設され、運転者の足を置くための部位であるフットレスト11b、該フットレスト11bの前端から斜めに立ち上げて配設された風よけ部11c、及び前記座席11aの後端から上方に向けて立ち上げて形成された背もたれ部11dを備える。なお、本実施の形態において、三輪車10は一人乗り用とされ、搭乗部11に運転者だけが搭乗することができるようになっているが、搭乗部11に運転者及び他の乗員を搭乗させたり、搭乗部11の後方の車輪12L、12Rの上に補助搭乗部を形成し、該補助搭乗部に他の乗員を搭乗させたりすることができる。   The riding section 11 is a seat 11a that is a part for a driver to sit, a footrest 11b that is disposed in front of the seat 11a and is a part for placing a driver's feet, and is oblique from the front end of the footrest 11b. And a backrest portion 11d formed by being raised upward from the rear end of the seat 11a. In the present embodiment, the tricycle 10 is for single passenger use, and only the driver can board the riding section 11. However, the driver and other passengers can board the riding section 11. Alternatively, an auxiliary boarding part can be formed on the wheels 12L and 12R behind the boarding part 11, and another passenger can be boarded on the auxiliary boarding part.

また、前記前輪フォーク17は、例えば、付勢部材としてのスプリングが内蔵されたテレスコピックタイプのフォークであり、サスペンション装置(懸架装置)として機能する。   The front wheel fork 17 is, for example, a telescopic type fork in which a spring as an urging member is incorporated, and functions as a suspension device (suspension device).

そして、前記操縦装置41は、三輪車10の進行方向を変えたり、三輪車10を旋回させたりするための第1の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー41a、速度メータ、インジケータ等の表示要素としての図示されないメータ類、始動スイッチ、ボタン等の操作要素としての図示されないスイッチ類等を備える。なお、前記ハンドルバー41aに代えて、第1の操作部としての、かつ、操舵部材としてのステアリングホイール、ジョグダイヤル、タッチパネル、押しボタン等を配設することができる。   The steering device 41 is a first operation unit for changing the traveling direction of the tricycle 10 or turning the tricycle 10, and includes a handlebar 41a, a speed meter, an indicator, etc. as a steering member. Meters (not shown) as display elements, switches (not shown) as operation elements such as start switches, buttons, and the like are provided. Instead of the handle bar 41a, a steering wheel, a jog dial, a touch panel, a push button, or the like as the first operation unit and as a steering member can be provided.

また、風よけ部11cの上端には、図示されない操舵軸部材が、上端を下端より後方に位置させ、傾斜させた状態で回転自在に配設され、該操舵軸部材に前記ハンドルバー41a及び前輪フォーク17が取り付けられる。したがって、運転者が前記ハンドルバー41aを操作して操舵軸部材を回動させると、前輪フォーク17及び車輪12Fは、前記ハンドルバー41aの回動に応じて所定の舵角で回動させられ、三輪車10の進行方向を変える。   Further, a steering shaft member (not shown) is disposed at the upper end of the windshield portion 11c so as to be rotatable in an inclined state with the upper end positioned rearward from the lower end, and the handlebar 41a and the steering shaft member are arranged on the steering shaft member. A front wheel fork 17 is attached. Therefore, when the driver operates the handle bar 41a to rotate the steering shaft member, the front wheel fork 17 and the wheel 12F are rotated at a predetermined rudder angle according to the rotation of the handle bar 41a. The traveling direction of the tricycle 10 is changed.

なお、前記ハンドルバー41aには、三輪車10を加速(発進も含む。)させるための第2の操作部としての、かつ、加速操作部材としての図示されないアクセルグリップ、及び三輪車10を減速(制動も含む。)させるための第3の操作部としての、かつ、第1の減速操作部材としてのブレーキレバーが配設される。また、前記フットレスト11bには、三輪車10を減速させるための第4の操作部としての、かつ、第2の減速操作部材としての図示されないブレーキペダル等が配設される。   The handlebar 41a has an accelerator grip (not shown) as a second operation unit for accelerating (including starting) the tricycle 10 and an acceleration operation member (not shown), and decelerating (braking) the tricycle 10. A brake lever is provided as a third operation portion for including the first deceleration operation member. The footrest 11b is provided with a brake pedal (not shown) as a fourth operation unit for decelerating the tricycle 10 and as a second deceleration operation member.

したがって、運転者は、前記ハンドルバー41a、アクセルグリップ、ブレーキレバー、ブレーキペダル等を操作して、所定の走行条件(例えば、進行方向、旋回方向、旋回半径、走行速度等)で三輪車10を走行させることができる。   Accordingly, the driver operates the handlebar 41a, the accelerator grip, the brake lever, the brake pedal, and the like to travel the tricycle 10 under predetermined traveling conditions (for example, traveling direction, turning direction, turning radius, traveling speed, etc.). Can be made.

また、前記操縦装置41には、前記ハンドルバー41aの操作量、すなわち、操舵量としての操舵角βを検出する操舵量検出部としての図示されない操舵角センサ、前記アクセルグリップの操作量である加速操作量を検出する加速操作量検出部としての図示されないアクセルセンサ、前記ブレーキレバー、ブレーキペダル等の操作量である減速操作量を検出する減速操作量検出部としての図示されないブレーキセンサ等が配設される。なお、前記操舵角βは、運転者が三輪車10に対して要求する要求旋回量を表す。また、アクセルセンサに代えて、加速操作量検出部としてスロットル開度センサを使用することができる。その場合、該スロットル開度センサは、加速操作量としてスロットル開度θを検出する。該スロットル開度θは、運転者が三輪車10に対して要求する要求加速量を表す。   The steering device 41 includes an operation amount of the handlebar 41a, that is, a steering angle sensor (not shown) that detects a steering angle β as a steering amount, and an acceleration that is an operation amount of the accelerator grip. An accelerator sensor (not shown) as an acceleration operation amount detection unit that detects an operation amount, a brake sensor (not shown) as a deceleration operation amount detection unit that detects a deceleration operation amount that is an operation amount of the brake lever, the brake pedal, and the like are provided. Is done. The steering angle β represents a required turning amount requested by the driver to the tricycle 10. Moreover, it can replace with an accelerator sensor and can use a throttle opening degree sensor as an acceleration operation amount detection part. In that case, the throttle opening sensor detects the throttle opening θ as the acceleration operation amount. The throttle opening θ represents a required acceleration amount requested by the driver for the tricycle 10.

そして、前記車両傾斜装置43は、車輪12L、12Rを支持する支持機構としての、かつ、三輪車10の全体を傾斜させる車両傾斜機構としてのリンク機構30、及び該リンク機構30を作動させ、三輪車10を傾斜させるためのアクチュエータとしての、かつ、傾斜用の駆動部としてのリンクモータ25を備える。本実施の形態において、該リンクモータ25としては、速度制御、トルク制御等が可能なサーボモータが使用されるが、他の種類のモータを使用することもできる。   The vehicle tilting device 43 operates the link mechanism 30 as a support mechanism for supporting the wheels 12L and 12R and the vehicle tilting mechanism for tilting the entire tricycle 10, and the link mechanism 30 to operate the tricycle 10 A link motor 25 is provided as an actuator for tilting and as a drive unit for tilting. In the present embodiment, a servo motor capable of speed control, torque control, etc. is used as the link motor 25, but other types of motors can also be used.

前記リンク機構30は、車輪12Lの内側において、上下方向に延在させて配設され、駆動モータ51Lを支持する左側の縦リンクユニット33L、車輪12Rの内側において、上下方向に延在させて配設され、駆動モータ51Rを支持する右側の縦リンクユニット33R、前記縦リンクユニット33L、33Rの各上端部に対して相対的に回転自在に連結された上側の横リンクユニット31U、前記縦リンクユニット33L、33Rの各下端部に対して相対的に回動自在に連結された下側の横リンクユニット31D、及び上下方向に延在させて配設され、上端が前記支持部20に対して回転不能に固定され、横リンクユニット31U、31Dの中央部に対して相対的に回動自在に連結された中央縦部材21を備える。   The link mechanism 30 is arranged to extend in the vertical direction inside the wheel 12L, and is arranged to extend in the vertical direction inside the left vertical link unit 33L that supports the drive motor 51L and the wheel 12R. The right vertical link unit 33R that is provided and supports the drive motor 51R, the upper horizontal link unit 31U that is rotatably connected to the upper ends of the vertical link units 33L and 33R, and the vertical link unit. The lower horizontal link unit 31D that is rotatably connected to the lower end portions of 33L and 33R, and the upper link portion that extends in the vertical direction is rotated with respect to the support portion 20. A central vertical member 21 that is fixedly disabled and is rotatably connected to the central portion of the horizontal link units 31U and 31D is provided.

前記駆動モータ51L、51Rは、それぞれ、固定部材としての図示されないケース、該ケースに取り付けられた図示されないステータ、該ステータに対して回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータに取り付けられた図示されない出力軸を備え、前記各ケースがそれぞれ縦リンクユニット33L、33Rに固定され、各出力軸が車輪12L、12Rの軸に連結される。   The drive motors 51L and 51R are respectively a case (not shown) as a fixing member, a stator (not shown) attached to the case, a rotor (not shown) rotatably arranged with respect to the stator, and the rotor. The case is fixed to the vertical link units 33L and 33R, and the output shafts are connected to the shafts of the wheels 12L and 12R.

また、前記リンクモータ25は、円筒の形状を有し、一端に取付フランジ22を備えた固定部材としてのケースcs1、該ケースcs1に取り付けられた図示されないステータ、該ステータに対して回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータに取り付けられた出力軸Lshを備え、前記ケースcs1が取付フランジ22を介して支持部20及び中央縦部材21に対して回転不能に固定され、出力軸Lshが前記横リンクユニット31Uに対して回転不能に固定される。なお、前記出力軸Lshは、中央縦部材21と横リンクユニット31Uとを回転自在に連結する連結軸と同一軸上に配設される。   The link motor 25 has a cylindrical shape, a case cs1 as a fixing member having a mounting flange 22 at one end thereof, a stator (not shown) attached to the case cs1, and a rotatable arrangement with respect to the stator. A rotor (not shown) provided, and an output shaft Lsh attached to the rotor, and the case cs1 is fixed to the support portion 20 and the central longitudinal member 21 through the attachment flange 22 so as not to rotate, and the output shaft Lsh Is fixed to the lateral link unit 31U in a non-rotatable manner. The output shaft Lsh is disposed on the same axis as a connecting shaft that rotatably connects the central vertical member 21 and the horizontal link unit 31U.

したがって、リンクモータ25を駆動して出力軸Lshをケースcs1に対して所定の角度だけ回動させると、横リンクユニット31Uが、支持部20及び中央縦部材21に対して前記所定の角度だけ回動させられ、その結果、リンク機構30が作動して屈曲させられる。その結果、図5に示されるように、三輪車10は前記所定の角度だけ傾斜させられる。これに伴って、車輪12F、12L、12Rは、路面18に対して鉛直な状態を表す鉛直状態から前記所定の角度だけ傾斜させられ、キャンバが付与された状態になる。   Therefore, when the link motor 25 is driven to rotate the output shaft Lsh by a predetermined angle with respect to the case cs1, the horizontal link unit 31U rotates by the predetermined angle with respect to the support portion 20 and the central vertical member 21. As a result, the link mechanism 30 is actuated and bent. As a result, as shown in FIG. 5, the tricycle 10 is inclined by the predetermined angle. Along with this, the wheels 12F, 12L, and 12R are inclined by the predetermined angle from the vertical state representing the vertical state with respect to the road surface 18, and the camber is applied.

また、前記リンクモータ25は、出力軸Lshをケースcs1に対して任意の角度で回転不能に固定するための図示されないロック機構を備える。該ロック機構は、メカニカルな機構によって形成される。なお、ロック機構によって出力軸Lshがケースcs1に対して回転不能に固定されている間、リンクモータ25において電力は消費されない。   The link motor 25 includes a lock mechanism (not shown) for fixing the output shaft Lsh so as not to rotate at an arbitrary angle with respect to the case cs1. The lock mechanism is formed by a mechanical mechanism. Note that no electric power is consumed in the link motor 25 while the output shaft Lsh is fixed to the case cs1 in a non-rotatable manner by the lock mechanism.

本実施の形態においては、ケースcs1が支持部20及び中央縦部材21に対して回転不能に固定され、出力軸Lshが前記横リンクユニット31Uに対して回転不能に固定されるが、ケースcs1を前記横リンクユニット31Uに対して回転不能に固定し、出力軸Lshを支持部20及び中央縦部材21に対して回転不能に固定することができる。   In the present embodiment, the case cs1 is fixed so as not to rotate with respect to the support portion 20 and the central vertical member 21, and the output shaft Lsh is fixed so as not to rotate with respect to the horizontal link unit 31U. The output shaft Lsh can be fixed to the support portion 20 and the central vertical member 21 so as not to rotate.

前記車両本体Bdには、搭乗部11の後方若しくは下方又は支持部20に、駆動モータ51L、51R及びリンクモータ25のエネルギー供給源である図示されないバッテリ装置、及び図示されない制御部が配設される。   In the vehicle main body Bd, a battery device (not shown) that is an energy supply source of the drive motors 51L and 51R and the link motor 25 and a control unit (not shown) are arranged behind or below the riding part 11 or on the support part 20. .

ところで、三輪車10を旋回させると、旋回経路における旋回中心から径方向外方に向けて遠心力が発生する。このとき、図5に示されるように、三輪車10を旋回中心側に傾斜させると、遠心力と三輪車10に加わる重力加速度とが相殺され、見かけ上、遠心力が重力加速度の分だけ小さくなる。すなわち、三輪車10の高さ方向に高さ方向軸sh1を、三輪車10の幅方向(高さ方向軸sh1に対して直角の方向)に幅方向軸sh2を採ると、遠心力の幅方向軸sh2上の成分、すなわち、幅方向成分が重力加速度の幅方向成分の分だけ小さくなる。このとき、遠心力の幅方向成分によって三輪車10に生じる横加速度が、重力加速度の幅方向成分によって三輪車10に生じる横加速度の分だけ小さくなる。   By the way, when the tricycle 10 is turned, a centrifugal force is generated outward in the radial direction from the turning center in the turning route. At this time, as shown in FIG. 5, if the tricycle 10 is tilted toward the turning center, the centrifugal force and the gravitational acceleration applied to the tricycle 10 are offset, and the centrifugal force is apparently reduced by the amount of the gravitational acceleration. That is, when the height direction axis sh1 is taken in the height direction of the tricycle 10, and the width direction axis sh2 is taken in the width direction of the tricycle 10 (direction perpendicular to the height direction axis sh1), the width direction axis sh2 of centrifugal force is taken. The upper component, that is, the width direction component is reduced by the width direction component of the gravitational acceleration. At this time, the lateral acceleration generated in the tricycle 10 by the width direction component of the centrifugal force is reduced by the lateral acceleration generated in the tricycle 10 by the width direction component of the gravitational acceleration.

そして、遠心力の幅方向成分と重力加速度の幅方向成分とを等しくすると、三輪車10に生じる横加速度は零(0)になり、この状態で、三輪車10及び運転者には、見かけ上、遠心力の高さ方向軸sh1上の成分、すなわち、高さ方向成分と重力加速度の高さ方向成分との合成成分だけが加わる。   When the width direction component of the centrifugal force and the width direction component of the gravitational acceleration are equalized, the lateral acceleration generated in the tricycle 10 becomes zero (0), and in this state, the tricycle 10 and the driver appear to be centrifugally. Only the component on the height direction axis sh1 of the force, that is, the combined component of the height direction component and the gravitational acceleration height direction component is added.

そこで、本実施の形態においては、旋回時に、三輪車10に生じる横加速度が0になるように三輪車10を傾斜させることによって、旋回安定性を高くするとともに、運転者が違和感を感じたり、不安を抱いたりすることがないようにしている。   Therefore, in the present embodiment, the turning stability is improved by tilting the tricycle 10 so that the lateral acceleration generated in the tricycle 10 becomes zero during turning, and the driver feels uncomfortable or uneasy. I try not to hug you.

そのために、三輪車10の所定の箇所、本実施の形態においては、背もたれ部11dの背面に、複数の、本実施の形態においては、二つの横加速度検出部としての第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bが、互いに異なる高さに配設される。前記第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bは、一般的な加速度センサ、ジャイロセンサ等から成るセンサであり、第1、第2の横加速度a1、a2を検出する。   For this purpose, a plurality of first lateral acceleration sensors 44a and second lateral acceleration detection units 44a as a lateral acceleration detection unit in the present embodiment are provided on a predetermined portion of the tricycle 10, in the present embodiment, on the back surface of the backrest portion 11d. The two lateral acceleration sensors 44b are arranged at different heights. The first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are sensors composed of general acceleration sensors, gyro sensors, and the like, and detect the first and second lateral accelerations a1 and a2.

本実施の形態においては、三輪車10に第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bが配設されるようになっているが、三輪車10に横加速度センサを一つだけ配設することができる。   In the present embodiment, the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are arranged on the tricycle 10, but only one lateral acceleration sensor may be arranged on the tricycle 10. it can.

なお、三輪車10に横加速度センサを一つだけ配設する場合、不要な加速度成分が検出されてしまうことがある。例えば、三輪車10の走行中に、路面18の窪(くぼ)みに車輪12L、12Rのいずれか一方だけが落下した場合、三輪車10が傾斜させられ、それに伴って横加速度センサが変位するので、所定の横加速度が検出される。   When only one lateral acceleration sensor is provided on the tricycle 10, an unnecessary acceleration component may be detected. For example, when only one of the wheels 12L and 12R falls in the depression of the road surface 18 while the tricycle 10 is traveling, the tricycle 10 is tilted and the lateral acceleration sensor is displaced accordingly. A predetermined lateral acceleration is detected.

また、三輪車10には、例えば、車輪12L、12Rのタイヤのような、弾性を有し、ばねとして機能する部位が存在するタイヤが使用されるので、各部品間の接続部分等にガタが不可避的に発生する。したがって、ばねとして機能する部位の伸縮、ガタの発生等に伴って横加速度センサが変位するので、所定の横加速度が検出される。このように、遠心力に直接起因しない不要な加速度成分が検出されてしまうことがある。   In addition, since the tricycle 10 is a tire having elasticity and a portion that functions as a spring, such as the tires of the wheels 12L and 12R, for example, rattling is unavoidable at the connection portion between the components. Will occur. Accordingly, the lateral acceleration sensor is displaced with the expansion and contraction of the portion functioning as a spring, the occurrence of looseness, and the like, so that a predetermined lateral acceleration is detected. Thus, unnecessary acceleration components that are not directly attributable to centrifugal force may be detected.

本実施の形態においては、前述されたように、第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bが配設されるので、第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bを適切な位置に配設することによって不要な加速度成分を取り除くことができる。   In the present embodiment, as described above, since the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are disposed, the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are placed at appropriate positions. It is possible to remove unnecessary acceleration components by disposing in the above.

また、本実施の形態においては、図3に示されるように、第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bは、それぞれ、搭乗部11の背もたれ部11dの背面において、重力方向における路面18からの距離、すなわち、高さがL1、L2の位置に配設され、該高さL1、L2は、
L1>L2
にされる。高さL1、L2の差で表されるセンサ間距離ΔLは、小さいほど第1、第2の横加速度a1、a2の差が小さくなるので、十分に大きく、例えば、0.3〔m〕以上になるように第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bが配設される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first lateral acceleration sensor 44 a and the second lateral acceleration sensor 44 b are respectively provided on the road surface 18 in the gravity direction on the back surface of the backrest portion 11 d of the riding portion 11. Distance, i.e., the heights L1 and L2 are arranged at positions L1 and L2.
L1> L2
To be. The smaller the inter-sensor distance ΔL represented by the difference between the heights L1 and L2, the smaller the difference between the first and second lateral accelerations a1 and a2, so that it is sufficiently large, for example, 0.3 [m] or more. The first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are arranged so as to be.

なお、三輪車10が傾斜させられる際の揺動中心、すなわち、ロール中心は、厳密には路面18よりわずかに下方に位置するが、本実施の形態においては、路面18上に位置すると考える。   Note that the center of swing when the tricycle 10 is tilted, that is, the roll center, is strictly located slightly below the road surface 18, but is considered to be located on the road surface 18 in the present embodiment.

前記第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bは、いずれも、リンク機構30より上方の、車輪12Fの車軸と左右の車輪12L、12Rの車軸との間の運転者に可能な限り近い箇所において、十分に剛性の高い部材に取り付けられることが望ましい。また、車両本体Bdがサスペンション等のばねで支持されている場合には、前記第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bを、いずれも、いわゆる「ばね上」に配設することが望ましい。さらに、前記第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bは、いずれも、三輪車10を上方から見たとき、進行方向に延在する三輪車10の中心軸上に位置させられ、中心軸に対してオフセットされないことが望ましい。   Both the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are as close as possible to the driver between the axle of the wheel 12F and the axles of the left and right wheels 12L and 12R above the link mechanism 30. It is desirable to attach to a sufficiently rigid member at the location. In addition, when the vehicle body Bd is supported by a spring such as a suspension, it is desirable that both the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are arranged on a so-called “spring top”. . Furthermore, the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are both positioned on the central axis of the tricycle 10 extending in the traveling direction when the tricycle 10 is viewed from above, It is desirable that the offset is not made.

そして、三輪車10の旋回時に、前記第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bによって第1、第2の横加速度a1、a2が検出されると、前記制御部において、第1、第2の横加速度a1、a2に基づいて合成された横加速度、すなわち、合成横加速度が0になるようにリンクモータ25のフィードバック制御が行われ、遠心力に応じた角度だけ三輪車10が旋回中心側に傾斜させられる。したがって、三輪車10に加わる合成横加速度が0になるので、旋回安定性を高くすることができる。   When the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b detect the first and second lateral accelerations a1 and a2 during the turning of the tricycle 10, the controller controls the first and second Feedback control of the link motor 25 is performed so that the combined lateral acceleration based on the lateral accelerations a1 and a2, that is, the combined lateral acceleration becomes zero, and the tricycle 10 is moved toward the turning center by an angle corresponding to the centrifugal force. Tilted. Therefore, the combined lateral acceleration applied to the tricycle 10 becomes 0, so that the turning stability can be increased.

ところで、前記三輪車10は、前記第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bによって検出された第1、第2の横加速度a1、a2だけでなく、操舵角βの大きさに基づいて推定された横加速度、すなわち、推定横加速度(予測値)も考慮されてフィードフォワード制御が行われるようになっている。したがって、例えば、操舵角βが大きくされた状態で停車している三輪車10を急発進させたり、操舵角βが大きくされた状態で低速で走行している三輪車10を急加速したりすると、遠心力が発生するのに伴って三輪車10に生じる横加速度が大きくなるだけでなく、推定横加速度が大きくなるので、三輪車10が過剰に傾斜させられてしまうことがあり、旋回安定性を十分に高くすることができない。   By the way, the tricycle 10 is estimated based not only on the first and second lateral accelerations a1 and a2 detected by the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b but also on the magnitude of the steering angle β. The feedforward control is performed in consideration of the obtained lateral acceleration, that is, the estimated lateral acceleration (predicted value). Therefore, for example, if the three-wheeled vehicle 10 stopped with the steering angle β increased is suddenly started or the tricycle 10 traveling at a low speed with the steering angle β increased is suddenly accelerated, As the force is generated, not only the lateral acceleration generated in the tricycle 10 is increased, but also the estimated lateral acceleration is increased, so the tricycle 10 may be tilted excessively, and the turning stability is sufficiently high. Can not do it.

そこで、本実施の形態においては、操舵角βに応じてスロットル開度θを制限することによって、三輪車10が過剰に傾斜させられることがないようにしている。   Therefore, in the present embodiment, the three-wheeled vehicle 10 is prevented from being excessively tilted by limiting the throttle opening θ according to the steering angle β.

次に、三輪車10の制御装置について説明する。   Next, the control device of the tricycle 10 will be described.

図1は本発明の第1の実施の形態における三輪車の制御ブロック図である。   FIG. 1 is a control block diagram of a tricycle according to the first embodiment of the present invention.

図において、46は三輪車10の全体の制御を行う制御部であり、三輪車10を傾斜させるための傾斜制御システムを構成する。この場合、制御部46の電源がオンにされている間、傾斜制御システムにおいて、所定の制御周期Ts(例えば、0.2〔ms〕)で各種の処理が行われる。また、前記制御部46は、コンピュータとして機能する演算装置としての図示されないCPU、第1の記憶装置としてのRAM、第2の記憶装置としてのROM、入出力インタフェース等を備え、前記RAM及びROMは、磁気ディスク、半導体メモリ等から成る。   In the figure, reference numeral 46 denotes a control unit that performs overall control of the tricycle 10, and constitutes a tilt control system for tilting the tricycle 10. In this case, while the power of the control unit 46 is turned on, various processes are performed in the tilt control system at a predetermined control cycle Ts (for example, 0.2 [ms]). The control unit 46 includes a CPU (not shown) as an arithmetic device that functions as a computer, a RAM as a first storage device, a ROM as a second storage device, an input / output interface, and the like. , Magnetic disk, semiconductor memory, etc.

そして、前記制御部46には、第1横加速度センサ44a、第2横加速度センサ44b、スロットル開度センサ45、操舵角センサ53、車速センサ54、リンクモータ25を駆動するためのインバータ装置等から成るモータ駆動部55、駆動モータ51L、51Rを駆動するためのインバータ装置等から成るモータ駆動部56等が接続される。なお、前記車速センサ54は車速vを検出する。   The control unit 46 includes a first lateral acceleration sensor 44a, a second lateral acceleration sensor 44b, a throttle opening sensor 45, a steering angle sensor 53, a vehicle speed sensor 54, an inverter device for driving the link motor 25, and the like. The motor drive unit 55 and the motor drive unit 56 including an inverter device for driving the drive motors 51L and 51R are connected. The vehicle speed sensor 54 detects the vehicle speed v.

また、前記制御部46は、第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bによって検出された第1、第2の横加速度a1、a2に基づいて合成横加速度aを算出する横加速度算出処理手段としての横加速度演算部48、操舵角センサ53によって検出された操舵角β、及び車速センサ54によって検出された車速vに基づいて、三輪車10に加わる推定横加速度afを算出する横加速度推定処理手段としての横加速度推定部49、前記合成横加速度a及び推定横加速度afに基づいてリンクモータ25を駆動するためのトルク指令値To* をモータ駆動部55に対して出力する傾斜制御処理手段としての傾斜制御部51、操舵角βに応じてスロットル開度θを制限する加速操作量制限処理手段としての、かつ、加速操作量制限部としてのスロットル開度制限部64、該スロットル開度制限部64によって制限されたスロットル開度θの値、すなわち、加速操作量制限値としてのスロットル開度制限値Lθに基づいて、駆動モータ51L、51Rを駆動するためのトルク指令値Ts* をモータ駆動部56に対して出力する走行駆動制御処理手段としての走行駆動制御部65等を備える。 Further, the control unit 46 calculates a lateral acceleration calculation process for calculating a combined lateral acceleration a based on the first and second lateral accelerations a1 and a2 detected by the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b. Lateral acceleration estimation processing for calculating an estimated lateral acceleration af applied to the three-wheeled vehicle 10 based on the lateral acceleration calculation unit 48 as a means, the steering angle β detected by the steering angle sensor 53, and the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 54. As an inclination control processing means for outputting a torque command value To * for driving the link motor 25 to the motor driving section 55 based on the lateral acceleration estimating section 49 as means, the combined lateral acceleration a and the estimated lateral acceleration af. As an acceleration operation amount restriction processing means for restricting the throttle opening θ according to the steering angle β, and as an acceleration operation amount restriction unit Drive opening 51L, 51R based on the throttle opening limit value 64 of the throttle opening limit value L, the throttle opening limit value Lθ as the acceleration operation amount limit value. A travel drive control unit 65 as travel drive control processing means for outputting a torque command value Ts * for driving the motor drive unit 56 is provided.

次に、前記制御部46の動作について説明する。   Next, the operation of the control unit 46 will be described.

図6は本発明の第1の実施の形態における制御部の動作を示すメインフローチャート、図7は本発明の第1の実施の形態における横加速度算出処理のサブルーチンを示す図、図8は本発明の第1の実施の形態における合成横加速度を演算する方法を説明するための概念図、図9は本発明の第1の実施の形態における横加速度推定処理のサブルーチンを示す図、図10は本発明の第1の実施の形態におけるフィルタ処理のサブルーチンを示す図、図11は本発明の第1の実施の形態における傾斜制御処理のサブルーチンを示す図、図12は本発明の第1の実施の形態におけるスロットル制限処理のサブルーチンを示す図、図13は本発明の第1の実施の形態における操舵角とゲインとの関係を示す図、図14は本発明の第1の実施の形態における走行駆動制御処理のサブルーチンを示す図である。なお、図13において、横軸に操舵角を、縦軸にゲインを採ってある。   FIG. 6 is a main flowchart showing the operation of the control unit in the first embodiment of the present invention, FIG. 7 is a diagram showing a subroutine of lateral acceleration calculation processing in the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining a method for calculating a combined lateral acceleration in the first embodiment, FIG. 9 is a diagram showing a subroutine of lateral acceleration estimation processing in the first embodiment of the present invention, and FIG. The figure which shows the subroutine of the filter process in 1st Embodiment of this invention, FIG. 11 is the figure which shows the subroutine of the inclination control process in 1st Embodiment of this invention, FIG. 12 is 1st Embodiment of this invention FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a steering angle and a gain in the first embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a diagram in the first embodiment of the present invention. It is a diagram showing a sub-routine of the travel drive control process. In FIG. 13, the horizontal axis represents the steering angle, and the vertical axis represents the gain.

まず、横加速度演算部48は、横加速度算出処理を行い、第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bによって検出された第1、第2の横加速度a1、a2に基づいて合成横加速度aを算出する(ステップS1)。次に、横加速度推定部49は、横加速度推定処理を行い、操舵角センサ53によって検出された操舵角β、及び車速センサ54によって検出された車速vに基づいて、三輪車10に生じる横加速度を推定し、推定横加速度afを算出する(ステップS2)。   First, the lateral acceleration calculation unit 48 performs a lateral acceleration calculation process, and based on the first and second lateral accelerations a1 and a2 detected by the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b, a combined lateral acceleration is performed. a is calculated (step S1). Next, the lateral acceleration estimation unit 49 performs lateral acceleration estimation processing, and calculates lateral acceleration generated in the tricycle 10 based on the steering angle β detected by the steering angle sensor 53 and the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 54. The estimated lateral acceleration af is calculated (step S2).

そして、傾斜制御部51は、傾斜制御処理を行い、横加速度演算部48から合成横加速度aを、横加速度推定部49から推定横加速度afを読み込み、前記合成横加速度a及び推定横加速度afに基づいて、リンクモータ25を駆動するためのトルク指令値To* をモータ駆動部55に対して出力する(ステップS3)。続いて、スロットル開度制限部64は、加速操作量制限処理としてのスロットル開度制限処理を行い、操舵角βに応じてスロットル開度θを制限する(ステップS4)。そして、走行駆動制御部65は、走行駆動制御処理を行い、スロットル開度制限部64からスロットル開度制限値Lθを受け、該スロットル開度制限値Lθに基づいて、駆動モータ51L、51Rを駆動するためのトルク指令値Ts* をモータ駆動部56に対して出力する(ステップS5)。 Then, the tilt control unit 51 performs tilt control processing, reads the combined lateral acceleration a from the lateral acceleration calculation unit 48, and the estimated lateral acceleration af from the lateral acceleration estimation unit 49, and outputs the combined lateral acceleration a and the estimated lateral acceleration af. Based on this, a torque command value To * for driving the link motor 25 is output to the motor drive unit 55 (step S3). Subsequently, the throttle opening restriction unit 64 performs a throttle opening restriction process as an acceleration operation amount restriction process, and restricts the throttle opening θ according to the steering angle β (step S4). Then, the travel drive control unit 65 performs travel drive control processing, receives the throttle opening limit value Lθ from the throttle opening limit unit 64, and drives the drive motors 51L and 51R based on the throttle opening limit value Lθ. Torque command value Ts * for output to the motor drive unit 56 (step S5).

次に、図7及び8に基づいて、横加速度演算部48の動作について説明する。   Next, the operation of the lateral acceleration calculation unit 48 will be described based on FIGS.

まず、前記横加速度演算部48は、第1、第2の横加速度a1、a2を読み込み(ステップS1−1、S1−2)、第1、第2の横加速度a1、a2の差を表す横加速度差Δa
Δa=a1−a2
を算出する(ステップS1−3)。
First, the lateral acceleration calculation unit 48 reads the first and second lateral accelerations a1 and a2 (steps S1-1 and S1-2), and represents the difference between the first and second lateral accelerations a1 and a2. Acceleration difference Δa
Δa = a1-a2
Is calculated (step S1-3).

次に、前記横加速度演算部48は、第1横加速度センサ44aと第2横加速度センサ44bの高さL1、L2を前記ROMから読み出すことによって取得し(ステップS1−4)、高さ方向軸sh1上の第1横加速度センサ44aと第2横加速度センサ44bとの距離、すなわち、センサ間距離ΔL
ΔL=L1−L2
を算出する(ステップS1−5)。なお、前記高さL1、L2はあらかじめROMに記録される。また、センサ間距離ΔLをあらかじめ算出し、ROMに記録することができる。
Next, the lateral acceleration calculation unit 48 acquires the heights L1 and L2 of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b by reading from the ROM (step S1-4), and the height direction axis The distance between the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b on sh1, that is, the inter-sensor distance ΔL.
ΔL = L1-L2
Is calculated (step S1-5). The heights L1 and L2 are recorded in advance in the ROM. Further, the inter-sensor distance ΔL can be calculated in advance and recorded in the ROM.

続いて、前記横加速度演算部48の図示されない合成横加速度差算出処理手段は、合成横加速度差算出処理を行い、第2の横加速度a2、高さL2、センサ間距離ΔL及び横加速度差Δaに基づいて、前記合成横加速度aを式(1)に基づいて算出する(ステップS1−6)。   Subsequently, a composite lateral acceleration difference calculation processing unit (not shown) of the lateral acceleration calculation unit 48 performs a composite lateral acceleration difference calculation process to obtain a second lateral acceleration a2, a height L2, a distance between sensors ΔL, and a lateral acceleration difference Δa. Based on the above, the combined lateral acceleration a is calculated based on the equation (1) (step S1-6).

a=a2−(L2/ΔL)・Δa …(1)
なお、第1の横加速度a1、高さL1、センサ間距離ΔL及び横加速度差Δaに基づいて、前記合成横加速度aを式(2)に基づいて算出することができる。
a = a2- (L2 / ΔL) · Δa (1)
The combined lateral acceleration a can be calculated based on the formula (2) based on the first lateral acceleration a1, the height L1, the inter-sensor distance ΔL, and the lateral acceleration difference Δa.

a=a1−(L1/ΔL)・Δa …(2)
この場合、式(1)及び(2)によって前記合成横加速度aを算出すると、理論上は同じ値を得ることができるが、三輪車10を傾斜させたときの円周方向の変位によって生じる加速度はロール中心からの距離に比例するので、実際には、ロール中心に近い方の第2横加速度センサ44bの検出値である第2の横加速度a2を基準にして合成横加速度aを算出することが望ましい。そこで、本実施の形態においては、式(1)によって合成横加速度aが算出される。
a = a1- (L1 / ΔL) · Δa (2)
In this case, if the combined lateral acceleration a is calculated by the equations (1) and (2), the same value can be theoretically obtained, but the acceleration caused by the circumferential displacement when the tricycle 10 is tilted is Since it is proportional to the distance from the roll center, actually, the combined lateral acceleration a can be calculated based on the second lateral acceleration a2 that is the detection value of the second lateral acceleration sensor 44b closer to the roll center. desirable. Therefore, in the present embodiment, the combined lateral acceleration a is calculated by Expression (1).

そして、前記横加速度演算部48は、傾斜制御部51に算出した合成横加速度aを送る(ステップS1−7)。   Then, the lateral acceleration calculation unit 48 sends the calculated composite lateral acceleration a to the tilt control unit 51 (step S1-7).

次に、図9及び10に基づいて、横加速度推定部49の動作について説明する。   Next, the operation of the lateral acceleration estimation unit 49 will be described with reference to FIGS.

まず、前記横加速度推定部49は、横加速度推定処理を行い、操舵角β及び車速vを読み込むことによって取得する(ステップS2−1、S2−2)。   First, the lateral acceleration estimation unit 49 performs lateral acceleration estimation processing and acquires the steering angle β and the vehicle speed v by reading them (steps S2-1 and S2-2).

そして、前記横加速度推定部49の図示されないフィルタ処理手段は、フィルタ処理を行い、操舵角βに対してフィルタ処理を行う(ステップS2−3)。そのために、前記フィルタ処理手段は、制御周期Tsを読み込み(ステップS2−3−1)、車速vに対応するカットオフ周波数w(v)を算出する(ステップS2−3−2)。なお、本実施の形態において、カットオフ周波数w(v)は、車速vに反比例する関数で表されるが、他の関数で表すことができる。また、ROMのマップに車速とカットオフ周波数とをあらかじめ対応させて記録しておき、マップを参照してカットオフ周波数を読み出すことによって取得することもできる。   Then, the filter processing means (not shown) of the lateral acceleration estimation unit 49 performs filter processing and performs filter processing on the steering angle β (step S2-3). For this purpose, the filter processing means reads the control cycle Ts (step S2-3-1), and calculates a cut-off frequency w (v) corresponding to the vehicle speed v (step S2-3-2). In the present embodiment, the cut-off frequency w (v) is represented by a function that is inversely proportional to the vehicle speed v, but can be represented by another function. Alternatively, the vehicle speed and the cut-off frequency can be recorded in advance in the ROM map, and the cut-off frequency can be read by referring to the map.

続いて、前記フィルタ処理手段は、前回の傾斜制御で算出された操舵角βoldをRAMから読み出し(ステップS2−3−3)、前記操舵角βold、制御周期Ts、カットオフ周波数w(v)及び操舵角βに基づいて、式(3)によって、フィルタ処理された操舵角、すなわち、処理操舵角β(t)を算出する(ステップS2−3−4)。なお、操舵角βoldの初期値は0にされる。   Subsequently, the filter processing means reads out the steering angle βold calculated in the previous tilt control from the RAM (step S2-3-3), the steering angle βold, the control cycle Ts, the cutoff frequency w (v), and Based on the steering angle β, the filtered steering angle, that is, the processed steering angle β (t) is calculated by the equation (3) (step S2-3-4). Note that the initial value of the steering angle βold is set to zero.

Figure 2011201505
Figure 2011201505

該式(3)は、バンドパスフィルタとして一般的に使用されるIIR(Infinite Impulse Response)フィルタであり、一次遅れ系のローパスフィルタであるカットオフ周波数可変ローパスフィルタを表す。このように、車速vに応じてカットオフ周波数w(v)を変化させてフィルタ処理が行われるので、三輪車10を高速で走行させたとき、すなわち、高速走行時における安定性(以下「走行安定性」という。)を高くすることができる。   The expression (3) is an IIR (Infinite Impulse Response) filter that is generally used as a bandpass filter, and represents a cutoff frequency variable low-pass filter that is a first-order lag low-pass filter. As described above, the filter processing is performed by changing the cutoff frequency w (v) according to the vehicle speed v. Therefore, when the tricycle 10 is driven at a high speed, that is, when the tricycle 10 is driven at a high speed (hereinafter referred to as “travel stability”). Can be increased.

続いて、前記フィルタ処理手段は、処理操舵角β(t)を操舵角βoldとしてRAMに記録する(ステップS2−3−5)。   Subsequently, the filter processing means records the processing steering angle β (t) in the RAM as the steering angle βold (step S2-3-5).

このようにして、前記フィルタ処理において処理操舵角β(t)が算出されると、前記横加速度推定部49の図示されない推定横加速度算出処理手段は、推定横加速度算出処理を行い、前後輪間距離Lhを読み込み(ステップS2−4)、該前後輪間距離Lh、車速v及び処理操舵角β(t)に基づいて、式(4)によって、推定横加速度afを算出する(ステップS2−5)。   Thus, when the processing steering angle β (t) is calculated in the filter processing, estimated lateral acceleration calculation processing means (not shown) of the lateral acceleration estimation unit 49 performs estimated lateral acceleration calculation processing, and The distance Lh is read (step S2-4), and the estimated lateral acceleration af is calculated by equation (4) based on the distance Lh between the front and rear wheels, the vehicle speed v, and the processing steering angle β (t) (step S2-5). ).

Figure 2011201505
Figure 2011201505

なお、推定横加速度afは、ハンドルバー41aの操舵によって生じる横加速度、及び三輪車10の旋回によって生じる遠心力を表す。   The estimated lateral acceleration af represents the lateral acceleration generated by the steering of the handlebar 41a and the centrifugal force generated by the turning of the tricycle 10.

そして、前記横加速度推定部49は、傾斜制御部51に推定横加速度afを送る(ステップS2−6)。   Then, the lateral acceleration estimation unit 49 sends the estimated lateral acceleration af to the tilt control unit 51 (step S2-6).

次に、図11に基づいて、傾斜制御部51の動作について説明する。   Next, the operation of the inclination control unit 51 will be described based on FIG.

まず、前記傾斜制御部51の図示されない横加速度取得処理手段は、横加速度取得処理を行い、横加速度演算部48から合成横加速度aを読み込む(ステップS3−1)。   First, a lateral acceleration acquisition processing unit (not shown) of the tilt control unit 51 performs a lateral acceleration acquisition process, and reads the combined lateral acceleration a from the lateral acceleration calculation unit 48 (step S3-1).

続いて、前記傾斜制御部51の図示されない微分値算出処理手段は、微分値算出処理を行い、RAMから前回の傾斜制御で記録された合成横加速度aoldを読み出すとともに、制御周期Tsを読み込み、合成横加速度aの微分値δa
δa=da/dt
=(a−aold)/Ts
を算出する(ステップS3−2)。そして、前記微分値算出処理手段は、合成横加速度aを合成横加速度aoldとしてRAMに記録する。なお、合成横加速度aoldの初期値は0にされる。
Subsequently, the differential value calculation processing means (not shown) of the tilt control unit 51 performs differential value calculation processing, reads the combined lateral acceleration aold recorded by the previous tilt control from the RAM, reads the control cycle Ts, and combines it. Differential value δa of lateral acceleration a
δa = da / dt
= (A-aold) / Ts
Is calculated (step S3-2). The differential value calculation processing means records the combined lateral acceleration a as a combined lateral acceleration aold in the RAM. Note that the initial value of the combined lateral acceleration aold is set to zero.

続いて、前記傾斜制御部51の図示されない第1の制御値算出処理手段としての比例制御値算出処理手段は、第1の制御値算出処理としての比例制御値算出処理を行い、比例制御用の第1の制御ゲインとしての比例ゲインGp及び合成横加速度aに基づいて、第1の制御値としての比例制御値Up
Up=Gp・a
を算出する(ステップS3−3)。
Subsequently, the proportional control value calculation processing means as the first control value calculation processing means (not shown) of the inclination control unit 51 performs the proportional control value calculation processing as the first control value calculation processing, and is used for proportional control. Based on the proportional gain Gp as the first control gain and the combined lateral acceleration a, the proportional control value Up as the first control value.
Up = Gp · a
Is calculated (step S3-3).

次に、前記傾斜制御部51の図示されない第2の制御値算出処理手段としての微分制御値算出処理手段は、第2の制御値算出処理としての微分制御値算出処理を行い、微分制御用の第2の制御ゲインとしての微分ゲインGd及び微分値δaに基づいて、第2の制御値としての微分制御値Ud
Ud=Gd・δa
を算出する(ステップS3−4)。
Next, differential control value calculation processing means as second control value calculation processing means (not shown) of the tilt control unit 51 performs differential control value calculation processing as second control value calculation processing, for differential control. Based on the differential gain Gd and the differential value δa as the second control gain, the differential control value Ud as the second control value
Ud = Gd · δa
Is calculated (step S3-4).

続いて、前記傾斜制御部51の図示されない推定横加速度取得処理手段は、推定横加速度取得処理を行い、前記横加速度推定部49から推定横加速度afを読み込む(ステップS3−5)。そして、前記傾斜制御部51の図示されない推定微分値算出処理手段は、推定微分値算出処理を行い、RAMから前回の傾斜制御で記録された推定横加速度afoldを読み込むとともに、制御周期Tsを読み込み、推定横加速度afの微分値δaf
δaf=daf/dt
=(af−afold)/Ts
を算出する(ステップS3−6)。続いて、前記推定微分値算出処理手段は、推定横加速度afを推定横加速度afoldとしてRAMに記録する。なお、推定横加速度afoldの初期値は0にされる。
Subsequently, an estimated lateral acceleration acquisition processing unit (not shown) of the tilt control unit 51 performs an estimated lateral acceleration acquisition process, and reads the estimated lateral acceleration af from the lateral acceleration estimation unit 49 (step S3-5). The estimated differential value calculation processing means (not shown) of the tilt control unit 51 performs estimated differential value calculation processing, reads the estimated lateral acceleration afold recorded by the previous tilt control from the RAM, and reads the control cycle Ts. Differential value δaf of estimated lateral acceleration af
δaf = daf / dt
= (Af-afold) / Ts
Is calculated (step S3-6). Subsequently, the estimated differential value calculation processing means records the estimated lateral acceleration af in the RAM as the estimated lateral acceleration afold. The initial value of the estimated lateral acceleration afold is set to zero.

次に、前記傾斜制御部51の図示されない第3の制御値算出処理手段としての推定微分制御値算出処理手段は、第3の制御値算出処理としての推定微分制御値算出処理を行い、微分制御用の第3の制御ゲインとしての微分ゲインGdf及び微分値δafに基づいて、第3の制御値としての推定微分制御値Udf
Udf=Gdf・δaf
を算出する(ステップS3−7)。
Next, an estimated differential control value calculation processing unit as a third control value calculation processing unit (not shown) of the inclination control unit 51 performs an estimated differential control value calculation process as a third control value calculation process, and performs differential control. On the basis of the differential gain Gdf and the differential value δaf as the third control gain, the estimated differential control value Udf as the third control value
Udf = Gdf · δaf
Is calculated (step S3-7).

続いて、前記傾斜制御部51の図示されない第4の制御値算出処理手段としての傾斜制御用制御値算出処理手段は、第4の制御値算出処理としての傾斜制御用制御値算出処理を行い、比例制御値Up、微分制御値Ud及び推定微分制御値Udfを読み込み、傾斜制御用の制御値Uo
Uo=Up+Ud+Udf
を算出する(ステップS3−8)。
Subsequently, the control value calculation processing unit for tilt control as the fourth control value calculation processing unit (not shown) of the tilt control unit 51 performs the control value calculation processing for tilt control as the fourth control value calculation processing, The proportional control value Up, the differential control value Ud, and the estimated differential control value Udf are read, and the control value Uo for tilt control is read.
Uo = Up + Ud + Udf
Is calculated (step S3-8).

そして、前記傾斜制御部51の図示されない傾斜制御用出力処理手段は、傾斜制御用出力処理を行い、前記制御値Uoをトルク指令値To* としてモータ駆動部55に出力する(ステップS3−9)。 An inclination control output processing means (not shown) of the inclination control unit 51 performs an inclination control output process, and outputs the control value Uo to the motor drive unit 55 as a torque command value To * (step S3-9). .

次に、図12及び13に基づいて、スロットル開度制限部64の動作について説明する。   Next, the operation of the throttle opening restriction unit 64 will be described with reference to FIGS.

まず、スロットル開度制限部64は、スロットル開度制限処理を行い、操舵角β及びスロットル開度θを読み込み、操舵角βに基づいてスロットル開度θを制限する。   First, the throttle opening restriction unit 64 performs throttle opening restriction processing, reads the steering angle β and the throttle opening θ, and restricts the throttle opening θ based on the steering angle β.

そのために、前記スロットル開度制限部64の図示されない制限条件成立判断処理手段は、制限条件成立判断処理を行い、車速vを読み込み、車速vがあらかじめ設定された閾(しきい)値vth以下であるかどうかによって、スロットル開度θを制限する条件、すなわち、制限条件が成立するかどうかを判断する(ステップS4−1)。なお、前記閾値vthは、三輪車10が停車している場合、低速で走行している場合等でも前記制限条件が成立するように、例えば、5〔km/h〕にされる。   For this purpose, the restriction condition establishment judgment processing means (not shown) of the throttle opening restriction unit 64 performs restriction condition establishment judgment processing, reads the vehicle speed v, and the vehicle speed v is less than or equal to a preset threshold value vth. Whether or not there is a condition for limiting the throttle opening θ, that is, whether or not a limiting condition is satisfied is determined (step S4-1). The threshold value vth is set to, for example, 5 [km / h] so that the restriction condition is satisfied even when the tricycle 10 is stopped or traveling at a low speed.

そして、車速vが閾値vth以下であり、制限条件が成立する場合に、前記スロットル開度制限部64の図示されない加速操作量判断処理手段は、加速操作量判断処理を行い、スロットル開度θが0であるかどうかを判断する(ステップS4−2)。スロットル開度θが0である場合、前記スロットル開度制限部64の図示されないゲイン設定処理手段は、ゲイン設定処理を行い、設定用のゲインGkに1をセット(設定)する(ステップS4−3)。   When the vehicle speed v is equal to or less than the threshold value vth and the restriction condition is satisfied, an acceleration operation amount determination processing unit (not shown) of the throttle opening restriction unit 64 performs acceleration operation amount determination processing, and the throttle opening θ is It is determined whether it is 0 (step S4-2). When the throttle opening θ is 0, the gain setting processing means (not shown) of the throttle opening restriction unit 64 performs gain setting processing and sets (sets) 1 to the setting gain Gk (step S4-3). ).

そして、前記スロットル開度制限部64の図示されないゲイン算出処理手段は、ゲイン算出処理を行い、操縦装置41(図2)の仕様で決まる操舵角βの最大値βmaxを読み込み、操舵角βに応じた算出用のゲインGo
Go=1−β/βmax
を算出する(ステップS4−4)。この場合、操舵角βが大きいほどゲインGoは小さくされる。
A gain calculation processing unit (not shown) of the throttle opening restriction unit 64 performs gain calculation processing, reads the maximum value βmax of the steering angle β determined by the specifications of the control device 41 (FIG. 2), and responds to the steering angle β. Gain for calculation
Go = 1-β / βmax
Is calculated (step S4-4). In this case, the gain Go is decreased as the steering angle β is increased.

次に、前記ゲイン設定処理手段は、ゲインGo、Gk、及びあらかじめ規定された最小のゲインGminの関係を判断し(ステップS4−5、S4−6)、ゲインGo、Gkの関係が、
Go<Gk
である場合、ゲインGkを1に設定して、スロットル開度制限部64の図示されない加速操作量制限値算出処理手段としてのスロットル開度制限値算出処理手段は、加速操作量制限値算出処理としてのスロットル開度制限値算出処理を行い、スロットル開度制限値Lθを、
Lθ=θ・Gk
=θ
にする(ステップS4−7)。この場合、スロットル開度θは制限されない。
Next, the gain setting processing means determines the relationship between the gains Go and Gk and the minimum gain Gmin defined in advance (steps S4-5 and S4-6), and the relationship between the gains Go and Gk is
Go <Gk
In this case, the gain Gk is set to 1, and the throttle opening degree limit value calculation processing means as an acceleration operation quantity limit value calculation processing means (not shown) of the throttle opening degree restriction unit 64 is an acceleration operation amount limit value calculation process. The throttle opening limit value calculation process of the throttle opening limit value Lθ
Lθ = θ · Gk
= Θ
(Step S4-7). In this case, the throttle opening θ is not limited.

また、ゲインGo、Gk、Gminの関係が、
Gmin<Go<Gk
である場合、前記ゲイン設定処理手段は、ゲインGkをGoに設定し(ステップS4−8)、前記スロットル開度制限値算出処理手段は、スロットル開度制限値Lθを、
Lθ=θ・Go
にする(ステップS4−7)。この場合、図13に示されるように、操舵角βが小さいほどスロットル開度制限値Lθは大きくされ、操舵角βが大きいほどスロットル開度制限値Lθは小さくされる。
The relationship between the gains Go, Gk, and Gmin is
Gmin <Go <Gk
The gain setting processing means sets the gain Gk to Go (step S4-8), and the throttle opening limit value calculation processing means sets the throttle opening limit value Lθ,
Lθ = θ · Go
(Step S4-7). In this case, as shown in FIG. 13, the throttle opening degree limit value Lθ is increased as the steering angle β is decreased, and the throttle opening degree limit value Lθ is decreased as the steering angle β is increased.

ところで、操舵角βが最大値βmaxに近づくと、ゲインGoはほぼ0になるが、このとき、スロットル開度制限値Lθが、
Lθ=θ・Go
のままであると、スロットル開度制限値Lθもほぼ0になり、三輪車10を走行させることができなくなってしまう。そこで、本実施の形態においては、前記最小のゲインGminが設定され、ゲインGo、Gminの関係が、
Go≦Gmin
である場合に、前記ゲイン設定処理手段は、ゲインGkをGminにセットし(ステップS4−9)、前記スロットル開度制限値算出処理手段は、スロットル開度制限値Lθを、
Lθ=θ・Gmin
にする(ステップS4−7)。したがって、スロットル開度制限値Lθの最小値は、三輪車10を走行させるのに必要な値θ・Gminにされ、操舵角βが最大値βmaxに近づいても、スロットル開度制限値Lθは0にならないので、三輪車10を走行させることができなくなることがない。
By the way, when the steering angle β approaches the maximum value βmax, the gain Go becomes almost 0. At this time, the throttle opening limit value Lθ is
Lθ = θ · Go
If this is the case, the throttle opening limit value Lθ also becomes substantially zero, and the tricycle 10 cannot be driven. Therefore, in the present embodiment, the minimum gain Gmin is set, and the relationship between the gains Go and Gmin is
Go ≦ Gmin
The gain setting processing means sets the gain Gk to Gmin (step S4-9), and the throttle opening limit value calculation processing means sets the throttle opening limit value Lθ,
Lθ = θ · Gmin
(Step S4-7). Therefore, the minimum value of the throttle opening limit value Lθ is set to a value θ · Gmin necessary for running the tricycle 10, and the throttle opening limit value Lθ is zero even when the steering angle β approaches the maximum value βmax. Therefore, the tricycle 10 cannot be run.

なお、設定されているゲインGkを無効にするために、スロットル開度θが一旦0にされる。   In order to invalidate the set gain Gk, the throttle opening θ is once set to zero.

ところで、運転者によるハンドルバー41aの操作によって操舵角βが小さくされたときに、ゲインGoが大きく設定されると、スロットル開度制限値Lθが急に大きくなり、三輪車10が急加速することが考えられる。   By the way, when the steering angle β is reduced by the driver operating the handle bar 41a and the gain Go is set to be large, the throttle opening limit value Lθ suddenly increases, and the tricycle 10 may accelerate rapidly. Conceivable.

そこで、運転者によるハンドルバー41aの操作によって操舵角βが小さくされた場合、前記ゲイン設定処理手段は、ゲインGoを、
Gmin<Go<Gk
の範囲内の所定の値、本実施の形態においては、操舵角βに応じて採った最も小さい値に設定し、スロットル開度制限値算出処理手段は、スロットル開度制限値Lθを操舵角βに応じて採った最も小さい値に保持する。
Therefore, when the steering angle β is reduced by the operation of the handlebar 41a by the driver, the gain setting processing means sets the gain Go,
Gmin <Go <Gk
In this embodiment, the throttle opening limit value calculation processing means sets the throttle opening limit value Lθ to the steering angle β. The smallest value taken according to

したがって、運転者によるハンドルバー41aの操作によって操舵角βが小さくされた場合に、スロットル開度制限値Lθが急に大きくなることがないので、三輪車10が急加速することがなくなる。   Therefore, when the steering angle β is reduced by the operation of the handlebar 41a by the driver, the throttle opening limit value Lθ does not suddenly increase, so that the tricycle 10 does not suddenly accelerate.

本実施の形態において、設定用のゲインGkを無効にするためには、スロットル開度θが0にされる。   In the present embodiment, the throttle opening θ is set to 0 in order to invalidate the setting gain Gk.

次に、図14に基づいて、前記走行駆動制御部65の動作について説明する。   Next, the operation of the travel drive control unit 65 will be described with reference to FIG.

この場合、前記走行駆動制御部65は、走行駆動制御処理を行い、スロットル開度制限値Lθに応じてトルク指令値Ts* をモータ駆動部56に送り、駆動モータ51L、51Rを駆動する。 In this case, the travel drive control unit 65 performs travel drive control processing, sends a torque command value Ts * to the motor drive unit 56 in accordance with the throttle opening limit value Lθ, and drives the drive motors 51L and 51R.

そのために、前記走行駆動制御部65の図示されない加速操作量制限値取得処理手段としてのスロットル開度制限値取得処理手段は、加速操作量制限値取得処理としてのスロットル開度制限値取得処理を行い、スロットル開度制限値Lθを読み込む(ステップS5−1)。   For this purpose, a throttle opening limit value acquisition processing unit as an acceleration operation amount limit value acquisition processing unit (not shown) of the travel drive control unit 65 performs a throttle opening limit value acquisition process as an acceleration operation amount limit value acquisition process. Then, the throttle opening limit value Lθ is read (step S5-1).

次に、前記走行駆動制御部65の図示されない要求トルク算出処理手段は、要求トルク算出処理を行い、スロットル開度制限値Lθ及び車速vを読み込み、スロットル開度制限値Lθ及び車速vに対応する要求トルクTO
TO=f(Lθ,v)
を算出する(ステップS5−2)。
Next, requested torque calculation processing means (not shown) of the travel drive control unit 65 performs requested torque calculation processing, reads the throttle opening limit value Lθ and the vehicle speed v, and corresponds to the throttle opening limit value Lθ and the vehicle speed v. Required torque TO
TO = f (Lθ, v)
Is calculated (step S5-2).

続いて、前記走行駆動制御部65の図示されないトルク指令値算出処理手段は、トルク指令値算出処理を行い、あらかじめ設定されたトルクゲインGtをROMから読み出し(ステップS5−3)、トルク指令値Ts*
Ts* =Gt・TO
を算出する(ステップS5−4)。
Subsequently, torque command value calculation processing means (not shown) of the travel drive control unit 65 performs torque command value calculation processing, reads a preset torque gain Gt from the ROM (step S5-3), and outputs a torque command value Ts. *
Ts * = Gt · TO
Is calculated (step S5-4).

そして、前記走行駆動制御部65の図示されないトルク指令値出力処理手段は、トルク指令値出力処理を行い、トルク指令値Ts* をモータ駆動部56に対して出力し、駆動モータ51L、51Rを駆動する(ステップS5−5)。 The torque command value output processing means (not shown) of the travel drive control unit 65 performs torque command value output processing, outputs the torque command value Ts * to the motor drive unit 56, and drives the drive motors 51L and 51R. (Step S5-5).

このように、本実施の形態においては、車速vが閾値vth以下であるときに、操舵角βに応じてスロットル開度θが制限される。   Thus, in the present embodiment, when the vehicle speed v is equal to or less than the threshold value vth, the throttle opening degree θ is limited according to the steering angle β.

したがって、操舵角βが大きくされた状態で停車しているときに三輪車10を急発進させたり、操舵角βが大きくされた状態で低速で走行しているときに三輪車10を急加速したりするのが抑制されるので、遠心力が発生するのに伴って三輪車10に生じる横加速度が小さくなる。その結果、三輪車10が過剰に傾斜させられることがなくなるので、旋回安定性を十分に高くすることができる。   Accordingly, the tricycle 10 is suddenly started when the vehicle is stopped with the steering angle β increased, or the tricycle 10 is accelerated rapidly when the vehicle is traveling at a low speed with the steering angle β increased. Therefore, the lateral acceleration generated in the tricycle 10 is reduced as the centrifugal force is generated. As a result, the tricycle 10 is not tilted excessively, and the turning stability can be sufficiently increased.

また、前記最小のゲインGminが設定され、ゲインGkはゲインGminより小さくされないので、操舵角βが最大値βmaxに近づいても、スロットル開度制限値Lθが0になることはない。したがって、三輪車10を走行させることができなくなることはない。   Further, since the minimum gain Gmin is set and the gain Gk is not made smaller than the gain Gmin, the throttle opening limit value Lθ does not become zero even when the steering angle β approaches the maximum value βmax. Therefore, the tricycle 10 cannot be run.

さらに、運転者がハンドルバー41aを逆方向に操作して操舵角βを小さくした場合には、ゲインGoが所定の値に保持されるので、三輪車10が急加速することがない。   Furthermore, when the driver operates the handle bar 41a in the reverse direction to reduce the steering angle β, the gain Go is held at a predetermined value, so that the tricycle 10 does not accelerate rapidly.

次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is provided and the effect of the same embodiment is used about the effect of the invention by having the same structure.

図15は本発明の第2の実施の形態における三輪車の背面図、図16は本発明の第2の実施の形態における三輪車を部分的に傾斜させた状態を示す図である。   FIG. 15 is a rear view of a tricycle according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a diagram showing a state in which the tricycle according to the second embodiment of the present invention is partially inclined.

図において、Frはフレームであり、該フレームFrに支持部20が取り付けられるとともに、フレームFrによって車輪12L、12Rが回転自在に支持される。また、前記支持部20と搭乗部11とが、図示されない揺動軸を中心に、ロール方向に揺動自在に連結される。なお、前記支持部20、フレームFr、車両傾斜装置43、車輪12L、12R等によって本体部61が、車輪12F、前輪フォーク17(図2)、操縦装置41等によって、三輪車10を操舵するための操舵部が、該操舵部及び搭乗部11によって搭乗・操舵部62が構成される。   In the figure, Fr is a frame, and a support portion 20 is attached to the frame Fr, and the wheels 12L and 12R are rotatably supported by the frame Fr. Further, the support portion 20 and the riding portion 11 are coupled to be swingable in the roll direction around a swing shaft (not shown). The main body 61 is configured by the support unit 20, the frame Fr, the vehicle tilting device 43, the wheels 12L and 12R, and the like for steering the tricycle 10 by the wheels 12F, the front wheel fork 17 (FIG. 2), the control device 41, and the like. The steering section and the riding section 11 constitute a boarding / steering section 62.

この場合、前記車両傾斜装置43は、三輪車10の所定の傾斜部位、本実施の形態においては、搭乗・操舵部62を路面18に対して左右に傾斜させる。そのために、前記車両傾斜装置43は、搭乗・操舵部62を傾斜させるためのアクチュエータとしての、かつ、傾斜用の駆動部としてのリンクモータ25を備え、該リンクモータ25を回動させることによって、図15及び16に示されるように、本体部61に対して、軸sh3を揺動中心に、かつ、ロール中心にして搭乗・操舵部62を揺動させることができる。なお、前記リンクモータ25の出力軸Lshと前記軸sh3とを一致させることができる。   In this case, the vehicle tilting device 43 tilts the predetermined tilt portion of the tricycle 10, in this embodiment, the boarding / steering unit 62 left and right with respect to the road surface 18. Therefore, the vehicle tilting device 43 includes a link motor 25 as an actuator for tilting the boarding / steering unit 62 and as a tilting drive unit, and by rotating the link motor 25, As shown in FIGS. 15 and 16, the boarding / steering unit 62 can be swung with respect to the main body 61 with the shaft sh3 as the swing center and the roll as the center. The output shaft Lsh of the link motor 25 and the shaft sh3 can be matched.

そして、搭乗部11における背もたれ部11dの背面には、複数の、本実施の形態においては、二つの横加速度検出部としての第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bが互いに異なる高さに配設される。   A plurality of first lateral acceleration sensors 44a and second lateral acceleration sensors 44b serving as lateral acceleration detectors in the present embodiment have different heights on the back surface of the backrest 11d in the riding section 11. It is arranged.

また、前記第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bは、いずれも、軸sh3の上側又は下側、本実施の形態においては、上側に配設される。そして、前記第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bの一方は、可能な限り、軸sh3に近接させて配設される。   The first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are both disposed on the upper side or the lower side of the shaft sh3, in the present embodiment, on the upper side. One of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b is disposed as close to the axis sh3 as possible.

この場合、合成横加速度aを算出するに当たり、前記高さL1、L2に代えて、軸sh3から第1横加速度センサ44a及び第2横加速度センサ44bまでの距離L3、L4が使用される。   In this case, in calculating the combined lateral acceleration a, distances L3 and L4 from the axis sh3 to the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are used instead of the heights L1 and L2.

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.

10 三輪車
11 搭乗部
12F、12L、12R 車輪
17 前輪フォーク
25 リンクモータ
41 操縦装置
41a ハンドルバー
44a 第1横加速度センサ
44b 第2横加速度センサ
51 傾斜制御部
51L、51R 駆動モータ
61 本体部
62 搭乗・操舵部
64 スロットル開度制限部
65 走行駆動制御部
a1、a2 第1、第2の横加速度
v 車速
10 Tricycle 11 Boarding part
12F, 12L, 12R Wheel 17 Front wheel fork 25 Link motor 41 Steering device 41a Handle bar 44a First lateral acceleration sensor 44b Second lateral acceleration sensor 51 Tilt control unit 51L, 51R Drive motor 61 Main body unit 62 Boarding / steering unit 64 Throttle opening Degree limiter 65 Travel drive controller a1, a2 First and second lateral acceleration v Vehicle speed

Claims (5)

回転自在に配設された走行用の車輪を備えた本体部、並びに該本体部と連結され、搭乗部、及び回転自在に配設された操舵用の車輪を備えた操舵部から成る搭乗・操舵部を有する車両において、
該車両における所定の傾斜部位を路面に対して傾斜させるためのアクチュエータと、
前記車両を走行させるための走行用の駆動部と、
前記傾斜部位の所定の箇所に配設され、前記傾斜部位に生じる横加速度を検出する横加速度検出部と、
該横加速度検出部によって検出された横加速度に基づいて傾斜制御を行い、前記アクチュエータを駆動する傾斜制御処理手段と、
車速に基づいて、加速操作量を制限する条件が成立するかどうかを判断する制限条件成立判断処理手段と、
該制限条件成立判断処理手段によって、加速操作量を制限する条件が成立すると判断される場合に、前記操舵部に配設された操舵部材の操舵量に応じて加速操作量を制限する加速操作量制限処理手段と、
該加速操作量制限処理手段によって制限された加速操作量に基づいて前記走行用の駆動部を駆動する走行駆動制御処理手段とを有することを特徴とする車両。
Boarding / steering comprising a main body having a traveling wheel rotatably disposed, a riding section coupled to the main body, and a steering section having a steering wheel rotatably disposed. In a vehicle having a part,
An actuator for inclining a predetermined inclined portion of the vehicle with respect to a road surface;
A driving unit for traveling for causing the vehicle to travel;
A lateral acceleration detector disposed at a predetermined portion of the inclined portion and detecting a lateral acceleration generated in the inclined portion;
Inclination control processing means for controlling the inclination based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detecting unit and driving the actuator;
A limiting condition establishment determination processing means for determining whether a condition for limiting the acceleration operation amount is established based on the vehicle speed;
Acceleration operation amount for limiting the acceleration operation amount according to the steering amount of the steering member disposed in the steering section when the restriction condition satisfaction determination processing means determines that the condition for limiting the acceleration operation amount is satisfied. Restriction processing means;
A vehicle having travel driving control processing means for driving the drive unit for travel based on the acceleration operation amount restricted by the acceleration operation amount restriction processing means.
前記傾斜制御処理手段は、前記横加速度検出部によって検出された横加速度、及び操舵部材の操舵量に基づき推定された横加速度に基づいて傾斜制御を行う請求項1に記載の車両。   The vehicle according to claim 1, wherein the tilt control processing unit performs tilt control based on a lateral acceleration detected by the lateral acceleration detection unit and a lateral acceleration estimated based on a steering amount of a steering member. 前記加速操作量制限処理手段は、操舵部材の操舵量が大きいほど、加速操作量の値を小さくする請求項1又は2に記載の車両。   The vehicle according to claim 1, wherein the acceleration operation amount restriction processing means decreases the value of the acceleration operation amount as the steering amount of the steering member increases. 前記加速操作量制限処理手段は、加速操作量を制限するときの最小値を、車両が走行するのに必要な値にする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両。   The vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the acceleration operation amount restriction processing means sets a minimum value when the acceleration operation amount is restricted to a value necessary for the vehicle to travel. 乗員による操舵部材の操作によって操舵量が小さくされた場合に、前記加速操作量制限処理手段は、加速操作量制限値を、操舵量に応じて採った最も小さい値に保持する請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両。   The acceleration operation amount restriction processing means holds the acceleration operation amount restriction value at the smallest value taken according to the steering amount when the steering amount is reduced by the operation of the steering member by the occupant. The vehicle according to any one of the above.
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