JP2011201505A - Vehicle - Google Patents
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Abstract
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).
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.
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
12F, 12L,
Claims (5)
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.
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