JP2012066668A - Two-wheel electric vehicle with auxiliary wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前輪及び後輪を一輪ずつ備えた二輪電動車に関し、より詳しくは、前輪が操舵可能に構成されるとともに、後輪の両側に補助輪を備えた補助輪付き二輪電動車に関する。 The present invention relates to a two-wheeled electric vehicle including one front wheel and one rear wheel, and more particularly to a two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels that is configured such that the front wheels can be steered and auxiliary wheels are provided on both sides of the rear wheel.
従来、自動二輪車や原動機付き自転車は、前輪又は後輪を駆動する原動機としてガソリンエンジンが搭載されていたが、近年において、排気ガスによる大気汚染や化石燃料の残存量の減少等が問題視され、ガソリンエンジンに換えて電気モータを原動機として搭載したもの(以下、二輪電動車という)が提供されつつある。 Conventionally, motorcycles and bicycles with a prime mover have been equipped with a gasoline engine as a prime mover for driving the front or rear wheels, but in recent years, problems such as air pollution due to exhaust gas and a decrease in the remaining amount of fossil fuel have been seen as problems. Instead of a gasoline engine, an electric motor mounted as a prime mover (hereinafter referred to as a two-wheeled electric vehicle) is being provided.
そして、二輪電動車には、前輪のみを電動モータで駆動するようにしたものや、前輪及び後輪のそれぞれを独立した電動モータで駆動するようにしたものがある。かかる二輪電動車は、前輪の駆動で車体全体を走行方向前方に引っ張った状態になることから、登坂性能が優れているとされている。 There are two-wheeled electric vehicles in which only the front wheels are driven by an electric motor and in which the front wheels and the rear wheels are driven by independent electric motors. Such a two-wheeled electric vehicle is said to have excellent climbing performance because the entire vehicle body is pulled forward in the traveling direction by driving the front wheels.
また、この種の二輪電動車には、後輪の両側に補助輪を備えたもの(以下、補助輪付き二輪電動車という)が提供されている(例えば、特許文献1参照)。かかる補助輪付き二輪電動車は、補助輪が上下動可能に設けられており、懸架装置(サスペンション)の付勢で常時補助輪が路面に接触するようになっている。これにより、補助輪付き二輪電動車は、停車時に転倒を抑制できるだけでなく、直線走行時や、旋回走行時においても転倒することを抑制できるため、安全に走行できるようになっている。 Also, this type of two-wheeled electric vehicle is provided with auxiliary wheels on both sides of the rear wheel (hereinafter referred to as a two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels) (see, for example, Patent Document 1). In such a two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels, the auxiliary wheels are provided so as to be movable up and down, and the auxiliary wheels are always in contact with the road surface by the urging force of a suspension device (suspension). As a result, the two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels can not only prevent the vehicle from falling when the vehicle stops, but also can prevent the vehicle from falling even during straight running or turning.
ところで、上記構成の補助輪付き二輪電動車は、前輪を駆動することで十分な登坂能力が確保されているが、旋回走行するときに、前輪に大きな駆動が加わると、旋回半径が大きくなる傾向にある。すなわち、前輪駆動にすると、旋回走行時に前輪の接地摩擦力が遠心力に負けて車体がカーブの外側に向く挙動、いわゆる、アンダーステアになる傾向にあり、安全上、好ましくない走行状態になってしまう虞がある。 By the way, the two-wheeled electric vehicle with an auxiliary wheel configured as described above has a sufficient climbing ability by driving the front wheels, but when turning, if a large drive is applied to the front wheels, the turning radius tends to increase. It is in. That is, when the front wheels are driven, the ground frictional force of the front wheels loses the centrifugal force when turning, and the vehicle body tends to be on the outside of the curve, so-called understeer. There is a fear.
そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、前輪を駆動することで登坂能力を確保しても、旋回走行時に旋回半径が大きくなることなく安全に走行することのできる補助輪付き電動車を提供することを課題とする。 Therefore, in view of such circumstances, the present invention provides an electric vehicle with an auxiliary wheel that can safely travel without increasing the turning radius when turning, even if the climbing ability is ensured by driving the front wheels. The task is to do.
本発明に係る補助輪付き二輪電動車は、前輪及び後輪を一輪ずつ備えるとともに、後輪の両側に上下動可能に設けられた一対の補助輪を備え、前輪及び後輪のうち、少なくとも前輪が電動モータで駆動するように構成され、ハンドル操作で前輪を操舵するように構成された補助輪付き電動車において、ハンドルの操作量を検出する操作量検出手段と、補助輪の上下方向の変位量又は補助輪の上下動に伴って変位する変位要素の変位量を検出する変位量検出手段と、操作量検出手段及び変位量検出手段の検出結果に基づき、前輪の駆動を制御する駆動制御手段とを備え、該駆動制御手段は、前記操作量及び前記変位量の少なくとも何れか一方が大きくなるにつれて、前輪を駆動する電動モータの出力を小さくし、前記操作量及び前記変位量の少なくとも何れか一方が小さくなるにつれて、前輪を駆動する電動モータの出力を大きくするように構成されていることを特徴とする。ここで「変位要素」とは、補助輪の上下方向の移動と連動する構成であり、例えば、補助輪が上下動可能なスイングアームに支持されている場合には、スイングアームを意味し、補助輪が懸架装置に直接支持されている場合には、懸架装置を意味し、補助輪が上下動可能なスイングアームに支持されるとともに、スイングアームが懸架装置に支持されている場合には、スイングアーム及び懸架装置の少なくとも何れか一方を意味する。 A two-wheeled electric vehicle with an auxiliary wheel according to the present invention includes a front wheel and a rear wheel, and a pair of auxiliary wheels provided on both sides of the rear wheel so as to be movable up and down. Among the front wheels and the rear wheels, at least the front wheels In an electric vehicle with an auxiliary wheel configured to be driven by an electric motor and configured to steer the front wheel by a steering operation, an operation amount detecting means for detecting an operation amount of the steering wheel, and a vertical displacement of the auxiliary wheel Displacement amount detecting means for detecting the amount or displacement amount of the displacement element that is displaced in accordance with the vertical movement of the auxiliary wheel, and drive control means for controlling the driving of the front wheel based on the detection results of the operation amount detecting means and the displacement amount detecting means. The drive control means decreases the output of the electric motor that drives the front wheels and reduces the amount of operation and the amount of displacement as at least one of the amount of operation and the amount of displacement increases. As Kutomo either decreases, characterized in that it is configured to increase the output of the electric motor that drives the front wheels. Here, the “displacement element” is a structure that is linked to the movement of the auxiliary wheel in the vertical direction. For example, when the auxiliary wheel is supported by a swing arm that can move up and down, it means a swing arm. When the wheel is directly supported by the suspension device, it means the suspension device. When the auxiliary wheel is supported by a swing arm that can move up and down, and when the swing arm is supported by the suspension device, It means at least one of an arm and a suspension device.
上記構成の補助輪付き二輪電動車によれば、前輪及び後輪のうち、少なくとも前輪が電動モータで駆動するように構成されているため、後輪駆動のもの比して登坂能力が優れたものとなる。 According to the two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels having the above-described configuration, the front wheel and the rear wheel are configured such that at least the front wheel is driven by the electric motor, and therefore the climbing ability is superior to that of the rear wheel drive. It becomes.
そして、上記構成の補助輪付き二輪電動車は、旋回走行時の旋回半径が大きくならず、安定した走行が可能となる。具体的に説明すると、二輪車の旋回走行は、一般的に運転者がハンドル操作を行いつつ車体を傾けて走行することになるが、その他に、運転者がハンドル操作のみを行って走行する場合や、ハンドル操作を殆ど行わずに車体を傾けて走行する場合がある。このように、二輪車において、ハンドル操作を行いつつ車体を傾けて旋回走行する場合、ハンドルの操作量と車体の傾き角度との組み合わせが旋回半径と対応し、ハンドル操作のみで旋回走行する場合、ハンドルの操作量が旋回半径と対応し、車体を傾けて旋回走行する場合、車体の傾き(角度)が旋回半径に対応することになる。 And the two-wheeled electric vehicle with an auxiliary wheel of the said structure does not become large in the turning radius at the time of turning driving | running | working, but stable driving | running | working is attained. Specifically, the turning of a two-wheeled vehicle is generally performed by the driver tilting the vehicle body while performing a steering wheel operation. In some cases, the vehicle is tilted with little steering operation. Thus, in a two-wheeled vehicle, when turning the vehicle while tilting the vehicle while operating the steering wheel, the combination of the amount of operation of the steering wheel and the tilt angle of the vehicle corresponds to the turning radius, and when the vehicle is turning only with the steering wheel, Corresponds to the turning radius, and when the vehicle is turned while the vehicle body is tilted, the inclination (angle) of the vehicle body corresponds to the turning radius.
そのため、上記構成の補助輪付き二輪電動車は、ハンドル操作のみで旋回走行する場合、変位量検出手段による検出結果が直線走行時から変動することなく、操作量検出手段による検出結果が現実の旋回走行における旋回半径と対応した値に変化する。 For this reason, when the two-wheeled electric vehicle with an auxiliary wheel configured as described above is turned only by a steering operation, the detection result by the operation amount detection unit does not vary from the detection result by the displacement amount detection unit. It changes to a value corresponding to the turning radius in the running.
そして、上記構成の補助輪付き二輪電動車は、後輪の両側に上下動可能な補助輪を備えているため、車体を傾けて旋回走行する場合、車体の傾きに応じた変位量で補助輪が変位し、また、補助輪の移動に伴って変位する変位要素についても車体の傾きに応じた変位量で変位することになる。そのため、上記構成の補助輪付き二輪電動車は、車体を傾けて旋回走行する場合、操作量検出手段による検出結果が直線走行時から変動することなく、変位量検出手段による検出結果が現実の旋回走行における旋回半径と対応した値に変化する。 The two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels configured as described above has auxiliary wheels that can be moved up and down on both sides of the rear wheel. Therefore, when the vehicle is tilted and turned, the auxiliary wheel is displaced with a displacement corresponding to the inclination of the vehicle body. Further, the displacement element that is displaced with the movement of the auxiliary wheel is also displaced by a displacement amount corresponding to the inclination of the vehicle body. Therefore, in the two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels configured as described above, when the vehicle is turned while tilting the vehicle body, the detection result by the operation amount detection unit does not change from that during straight running, and the detection result by the displacement amount detection unit is the actual turning. It changes to a value corresponding to the turning radius in the running.
これに対し、上記構成の補助輪付き二輪電動車は、ハンドル操作しつつ車体を傾けて旋回走行する場合、操作量検出手段の検出結果及び変位量検出手段の検出結果の何れもが線走行時から変動した値になり、これらの組み合わせ(操作量検出手段の検出結果と変位量検出手段の検出結果との併合値)が現実の旋回走行における旋回半径と対応した値になる。 On the other hand, in the two-wheeled electric vehicle with an auxiliary wheel configured as described above, when the vehicle body is tilted while turning the steering wheel, both the detection result of the operation amount detection means and the detection result of the displacement amount detection means are in line travel. And the combination thereof (the combined value of the detection result of the operation amount detection means and the detection result of the displacement amount detection means) becomes a value corresponding to the turning radius in the actual turning travel.
そして、旋回半径が小さいときに前輪の駆動力が大きいと、前輪の接地摩擦力が遠心力に負けて車体がカーブの外側に向く挙動、いわゆる、アンダーステアになる傾向にあるが、上記構成の補助輪付き二輪電動車は、上述の如く、駆動制御手段が操作量検出手段の検出結果及び変位量検出手段の検出結果に基づき、操作量検出手段の検出結果(操作量)及び変位量検出手段の検出結果(変位量)の少なくとも何れか一方が大きくなる(旋回半径が小さくなる)につれて、前輪を駆動する電動モータの出力を小さくし、操作量検出手段の検出結果(操作量)及び変位量検出手段の検出結果(変位量)の少なくとも何れか一方が小さくなる(旋回半径が大きくなって直線に近づく)につれて、前輪を駆動する電動モータの出力を大きくするように構成されているため、旋回走行時に前輪の接地摩擦力が遠心力に負けることがない。従って、上記構成の補助輪付き二輪電動車は、前輪を駆動することで登坂能力を確保しても、旋回走行時に旋回半径が大きくなることなく安全に走行することができる。 And if the driving force of the front wheels is large when the turning radius is small, the ground frictional force of the front wheels tends to lose the centrifugal force and the vehicle body tends to be outside the curve, so-called understeer. In the two-wheeled electric vehicle with a wheel, as described above, the drive control means is based on the detection result of the operation amount detection means and the detection result of the displacement amount detection means. As at least one of the detection results (displacement amount) increases (turning radius decreases), the output of the electric motor that drives the front wheels is reduced, and the detection result (operation amount) of the operation amount detection means and the displacement amount detection As at least one of the detection results (displacement amount) of the means decreases (the turning radius increases and approaches a straight line), the output of the electric motor that drives the front wheels is increased. Because they are made, ground friction front wheel never loses the centrifugal force during cornering. Therefore, the two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels configured as described above can travel safely without increasing the turning radius during turning, even if the climbing ability is ensured by driving the front wheels.
本発明の一態様として、各補助輪を支持する一対の独立懸架装置を備え、前記変位量検出手段は、独立懸架装置の上下方向の伸縮量を変位要素の変位量として検出するように構成されてもよい。このようにすれば、旋回半径を把握する基準となる変位量を適正に把握することができる。そして、独立懸架装置は、一端側が略定位置に固定されて他端側が移動することで全体が伸縮することになるため、伸縮量(他端側の移動量)を検出することで、その変位量を適正に認識することができる。従って、独立懸架装置の伸縮量を適正に認識することで、現実の旋回半径を適正に把握でき、また、その旋回半径に応じた出力で前輪を駆動することができる。 As one aspect of the present invention, a pair of independent suspension devices that support each auxiliary wheel is provided, and the displacement amount detecting means is configured to detect the amount of vertical expansion and contraction of the independent suspension device as the displacement amount of the displacement element. May be. In this way, it is possible to properly grasp the amount of displacement that serves as a reference for grasping the turning radius. And the independent suspension device is fixed at a substantially fixed position, and the other end side moves to expand and contract as a whole. Therefore, by detecting the expansion / contraction amount (movement amount on the other end side), the displacement The amount can be properly recognized. Therefore, by properly recognizing the amount of expansion and contraction of the independent suspension device, the actual turning radius can be properly grasped, and the front wheels can be driven with an output corresponding to the turning radius.
本発明の他態様として、前輪及び後輪の両輪のそれぞれが、独立した電動モータで駆動するように構成されてもよい。このようにすれば、平地走行時や登坂走行時に非力になることなく安定して走行することができる。また、上記構成の補助輪付き二輪電動車は、旋回半径に応じて前輪を駆動する電動モータの出力を下げたときに、後輪が駆動することになるため、旋回走行時に出力が不足することなく快適に走行することができる。 As another aspect of the present invention, each of the front wheel and the rear wheel may be configured to be driven by an independent electric motor. If it does in this way, it can drive | work stably, without becoming ineffective at the time of a flat ground driving | running | working and an uphill driving. In addition, the two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels configured as described above has insufficient output during turning because the rear wheels are driven when the output of the electric motor that drives the front wheels is lowered according to the turning radius. You can drive comfortably.
以上のように、本発明の補助輪付き二輪電動車によれば、少なくとも前輪を駆動することで登坂能力を確保しても、旋回走行時に旋回半径が大きくなることなく安全に走行することができるという優れた効果を奏し得る。 As described above, according to the two-wheeled electric vehicle with an auxiliary wheel of the present invention, even if the climbing ability is ensured by driving at least the front wheels, it is possible to travel safely without increasing the turning radius during turning. An excellent effect can be achieved.
以下、本発明の一実施形態に係る補助輪付き二輪電動車について、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
係る補助輪付き二輪電動車(以下、単に二輪電動車という)は、図1及び図2に示す如く、前輪2及び後輪3を一輪ずつ備えるとともに、後輪3の両側に上下動可能な一対の補助輪4,4を備えている。そして、該二輪電動車1は、前輪2及び後輪3のうち、少なくとも前輪2が電動モータで駆動するように構成され、ハンドル(後述するハンドルバー7)の操作で前輪2を操舵するように構成されている。
Such a two-wheeled electric vehicle with auxiliary wheels (hereinafter simply referred to as a two-wheeled electric vehicle) includes a
より具体的に説明すると、本実施形態に係る二輪電動車1は、運転者が着座するシート部50の取り付けられた車体フレーム5と、該車体フレーム5の前部に対して縦方向に延びる軸線回りで回転自在に取り付けられたフロントフォーク6と、該フロントフォーク6の上端側に連結されたハンドルバー7と、前記フロントフォーク6の下端部に対して前記縦方向と直交する方向(以下、横方向)に延びる軸線回りで回転可能に取り付けられた前輪2と、前記車体フレーム5の後部に対して横方向に延びる軸線を支点にして上下方向に揺動可能に取り付けられたスイングアーム8と、車体フレーム5及びスイングアーム8に懸架されたリアサスペンション9と、前記スイングアーム8に対して横方向に延びる軸線回りで回転可能に取り付けられた後輪3とを備えている。
More specifically, the two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment includes a
そして、本実施形態に係る二輪電動車1は、上述の如く、一対の補助輪4,4を備えており、各補助輪4,4はスイングアーム8に対して上下方向に揺動可能に取り付けられた補助アーム80支持されている。そして、該補助アーム80は、スイングアーム8の回転軸と略平行な回転軸を中心にして回転可能に構成されている。そして、補助輪4,4は、前記 補助アーム80に対して横方向に延びる軸回りで回転自在に構成されている。
The two-wheeled electric vehicle 1 according to this embodiment includes the pair of auxiliary wheels 4 and 4 as described above, and each auxiliary wheel 4 and 4 is attached to the
そして、該二輪電動車1は、図3に示すように補助アーム80とスイングアーム8との間に独立懸架装置(以下、補助サスペンションという)81が介装され、一対の補助輪4,4のそれぞれが補助サスペンション81の付勢力で下方に押し下げられて路面に接触し、また、路面の起伏に応じて上下動するようになっている。
In the two-wheeled electric vehicle 1, an independent suspension device (hereinafter referred to as an auxiliary suspension) 81 is interposed between the
これにより、本実施形態に係る二輪電動車1は、旋回等を円滑に行えるようにした上で転倒防止が図られている。なお、本実施形態に係る二輪電動車1は、一対の補助輪4,4が後輪3の両側に配置されることで、後輪3が三つあるように見えるが(図1参照)、ここで言う後輪3は駆動を受ける車輪のことを意味しており、回転自在な補助輪4,4は後輪3には含まれない。
As a result, the two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment is prevented from falling after being smoothly turned. In the two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment, the pair of auxiliary wheels 4 and 4 are arranged on both sides of the
そして、本実施形態に係る二輪電動車1は、後輪3の上方にバッテリーを収容するバッテリーボックス10が配置されるとともに、フロントフォーク6(前輪2)の上方に前輪2及び後輪3に対する駆動を制御する駆動制御手段(制御基板)14を収容した制御ボックス11が配置されている。なお、バッテリーボックス10は、車体フレーム5に支持され、制御ボックス11は、フロントフォーク6に支持されている。
In the two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment, a
本実施形態に係る二輪電動車1は、図1及び図2に示すようにバッテリーからの電力供給を受けて駆動する電動モータとして、インホイールモータM1,M2を備えている。すなわち、前輪2及び後輪3は、自身を回転させるためのインホイールモータM1,M2が回転中心に組み込まれている。該インホイールモータM1,M2は、バッテリー(直流電源)からの電力供給で制御駆動できれば、直流モータ又は交流モータの何れであってもよく、出力を考慮すれば、モータ効率が高効率で出力が高出力な永久磁石型同期モータを採用することが好ましい。
The two-wheeled electric vehicle 1 according to this embodiment includes in-wheel motors M1 and M2 as electric motors that are driven by receiving power supplied from a battery as shown in FIGS. That is, in-wheel motors M1 and M2 for rotating the
また、二輪電動車1は、前輪2及び後輪3のそれぞれにブレーキ手段(例えば、ドラムブレーキ)が組み込まれており、ハンドルバー7に取り付けられたブレーキレバー(図示しない)を引き操作することで制動できるようになっている。また、該二輪電動車1は、パーキングブレーキレバー(図示しない)を備えており、該パーキングブレーキレバーに対する操作を行うことで前輪2又は後輪3(本実施形態においては後輪3)のブレーキ手段が機能し、駐車時に前輪2又は後輪3(本実施形態においては後輪3)の回転を規制できるようになっている。
In the two-wheeled electric vehicle 1, brake means (for example, a drum brake) is incorporated in each of the
本実施形態に係る二輪電動車1は、ハンドルバー7にアクセル装置12が取り付けられている。そして、該アクセル装置12は、ハンドルバー7の一端部に装着されたスロットル13を備えている。また、該スロットル13は、ハンドルバー7の一端部の延びる方向の軸線を中心とした周方向で回転可能に構成されている。また、本実施形態に係るアクセル装置12は、所定の時間間隔で常にスロットル13の回転量を送信するようになっている。
In the two-wheeled electric vehicle 1 according to this embodiment, an
なお、本実施形態において、加速を行うべく前記周方向の一方側に(手前側に)スロットル13を回転させることをスロットル13を開くといい、スロットル13を他方側に(奥側に)回すことをスロットル13を閉じるという。また、本実施形態において、スロットル13の回転量をスロットル13の開度という。
In the present embodiment, rotating the
そして、本実施形態に係る二輪電動車1は、電動モータM1,M2の出力を前記スロットル13の開度に応じた状態に設定する駆動制御手段14を備えている。そして、本実施形態に係る前記駆動制御手段14は、スロットル13の開度が大きいほど電動モータM1,M2の出力を大きい値に設定し、スロットル13の開度が小さいほど電動モータM1,M2の出力を小さい値に設定するようになっている。
The two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment includes drive control means 14 that sets the outputs of the electric motors M1 and M2 to a state corresponding to the opening of the
また、該駆動制御手段14は、電動モータM1の出力をハンドルバー7の操作量や、補助輪4,4の上下方向の変位量又は補助輪4,4の上下動に伴って変位する変位要素の変位量に応じた状態に設定するようになっている。すなわち、本実施形態に係る駆動制御手段14は、前記操作量及び変位量の少なくとも何れか一方が大きくなる(旋回半径が小さくなる)につれて、電動モータM1の出力を小さい値に設定し、操作量及び変位量の少なくとも何れか一方が小さくなる(旋回半径が大きくなって直線に近づく)につれて、電動モータM1の出力を大きい値に設定するようになっている。
Further, the drive control means 14 is a displacement element that displaces the output of the electric motor M1 in accordance with the amount of operation of the handlebar 7, the amount of displacement of the auxiliary wheels 4 and 4 in the vertical direction, or the movement of the auxiliary wheels 4 and 4 up and down. The state is set according to the amount of displacement. That is, the
具体的に説明すると、前記駆動制御手段14は、図4に示すようにアクセル装置12のスロットル13の開度に応じた前輪2及び後輪3に組み込まれた電動モータM1,M2の駆動状態を設定する駆動力制御回路140を備えている。かかる、前記駆動制御手段14は、ハンドルバー7の操作量と、補助輪4,4の上下方向の変位量又は補助輪4,4の上下動に伴って変位する変位要素の変位量とに応じて電動モータM1の駆動状態(駆動力)を設定する旋回駆動制限回路141を備えている。さらに、前記駆動制御手段14は、駆動力制御回路140及び旋回時駆動力制限回路141で設定された駆動状態で電動モータM1,M2を駆動させるドライバーであるモータ回転制御回路142を備えている。
More specifically, as shown in FIG. 4, the drive control means 14 determines the drive states of the electric motors M1, M2 incorporated in the
これに伴い、本実施形態に係る二輪電動車1は、ハンドルバー7の操作量を検出するための操作量検出手段15と、補助輪4,4の上下方向の変位量又は補助輪4,4の上下動に伴って変位する変位要素(補助アーム80又は補助サスペンション81)の変位量を検出するための変位量検出手段16とを備えている。
Accordingly, the two-wheeled electric vehicle 1 according to this embodiment includes the operation amount detection means 15 for detecting the operation amount of the handlebar 7, the vertical displacement amount of the auxiliary wheels 4, 4 or the auxiliary wheels 4, 4. Displacement amount detection means 16 for detecting the displacement amount of the displacement element (
前記操作量検出手段15は、センサ類やスイッチ類を採用することができ、本実施形態においては、変位センサが採用されている。また、本実施形態における操作量検出手段(変位センサ)15は、車体フレーム5に固定されており、ハンドルバー7の操作に連動して回転するフロントフォーク6の回転量(縦方向に延びる軸線回りでの回転量)を検出することでハンドルバー7の操作量を把握するようになっている。さらに、本実施形態における操作量検出手段15は、操作量に関する信号を送信するようになっている。なお、本実施形態における操作量は、前輪2及び後輪3の回転軸の方向が同方向を向いている状態でのフロントフォーク6の位置を初期位置とし、フロントフォーク6が初期位置から周方向に変位している分量とする。また、本実施形態における操作量に関する信号は、旋回時駆動力制限回路141で設定される駆動力を変化させる基準としているため、常に操作量検出手段15から発信されている。
The operation amount detection means 15 can employ sensors and switches, and in this embodiment, a displacement sensor is employed. Further, the operation amount detection means (displacement sensor) 15 in the present embodiment is fixed to the
そして、前記変位量検出手段16についても、センサ類やスイッチ類を採用することができ、本実施形態においては、変位センサが採用されている。また、本実施形態に係る変位量検出手段(変位センサ)16は、補助サスペンション81に取り付けられており、補助サスペンション81の伸縮量を検出するようになっている。さらに、本実施形態に係る変位量検出手段16は、所定の時間間隔で常に変位量を送信するようになっている。なお、本実施形態に係る変位量は、補助サスペンション81が最も延びた状態から縮んでいる分量とする。また、本実施形態における変位量に関する信号は、旋回時駆動力制限回路141で設定される駆動力を変化させる基準としているため、常に変位量検出手段16から送信されている。
The displacement amount detection means 16 can also employ sensors and switches. In this embodiment, a displacement sensor is employed. Further, the displacement amount detection means (displacement sensor) 16 according to the present embodiment is attached to the
本実施形態に係る二輪電動車1は、以上の通りであり、次に、該二輪電動車1(制御手段13)の駆動制御について説明する。 The two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment is as described above. Next, drive control of the two-wheeled electric vehicle 1 (control means 13) will be described.
本実施形態に係る二輪電動車1は、スロットル13が開閉されることによって加速(発進を含む)や、減速等が行われる。そして、本実施形態に係る二輪電動車1は、走行時においてスロットル13が開閉されることによって速度が調整される。具体的に説明すると、本実施形態に係る二輪電動車1は、スロットル13が開閉されると、該スロットル13の開度に関する信号が、駆動力制御回路140に送信され、駆動力制御回路140が送信された開度に関する信号に応じた駆動状態を設定する。そして、モータ回転制御回路142は、該駆動状態を送信し、モータ回転制御回路142は、送信された駆動状態に基づいて電動モータM1,M2の制御を行う。
The two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment is accelerated (including starting), decelerated, and the like by opening and closing the
そして、本実施形態に係る二輪電動車1は、アクセル装置12が所定の時間間隔でスロットル13の開度を駆動力制御回路140に送信している。そのため、スロットル13を開くとアクセル装置12は、直前に送信した開度に関する信号よりも大きい開度に関する信号を送信することになる。これにより、駆動手段14は、開度に応じて電動モータM1,M2の出力を大きくすることになる。従って、本実施形態に係る二輪電動車1は、スロットル13を開くことによって加速する。
In the two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態におけるアクセル装置12は、スロットル13を閉じると直前に送信された開度に関する信号よりも小さい開度に関する信号を駆動手段14に送信することになる。これにより、駆動手段14は、開度に応じて電動モータM1,M2の出力を小さくすることになる。従って、本実施形態に係る二輪電動車1は、スロットル13を閉じることによって減速する。
In addition, when the
さらに、本実施形態におけるアクセル装置12は、スロットル13の開度を一定に保つように操作した場合、直前に送信された開度に関する信号と同じ大きさの開度に関する信号を駆動手段14に送信することになる。従って、本実施形態に係る二輪電動車1は、スロットル13が前輪2及び後輪3を駆動させるための電動モータM1,M2の出力を維持することになる。従って、本実施形態に係る二輪電動車1は、スロットル13の開度を一定に保つように操作すると等速で走行する。
Furthermore, when the
さらに、本実施形態に係る二輪電動車1は、旋回走行していることを認識すると電動モータM1を旋回走行に適した駆動状態(適正出力)にする旋回時駆動力制限回路141を備えている。該旋回時駆動力制限回路141は、操作量検出手段15や、変位量検出手段16から操作量や、変位量に関する信号が送信されると、旋回走行していることを認識し、駆動力制御回路140が設定した基準となる駆動状態(基準出力)を取得する。そして、旋回時駆動力制限回路141は、操作量に関する信号や、変位量に関する信号や、操作量に関する信号及び変位量に関する信号の総和に基づいて基準出力を補正した適正出力を設定し、モータ回転制御回路142に適正出力を送信する。また、旋回時駆動力制限回路141は、操作量に関する信号又は変位量に関する信号が存在する間において駆動力制御回路140に変わって駆動状態をモータ回転制御回路142に送信するようになっている。換言すると、駆動力制御回路140は、操作量に関する信号又は変位量に関する信号が存在する間において駆動状態をモータ回転制御回路142に送信しなくなる。
Further, the two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment includes a turning driving
そして、ハンドルバー7の操作のみで旋回走行が行われた場合、旋回時駆動力制限回路141は、操作量検出手段15から送信されている操作量に関する信号の値が変化することによって二輪電動車1が旋回走行していることを認識する。そうすると、旋回時駆動力制限回路141は、操作量に関する信号に基づいて適正出力を設定し、モータ回転制御回路142に適正出力を送信する。
When the turning travel is performed only by the operation of the handlebar 7, the turning driving
また、一般的に旋回走行時の旋回半径が小さいほど(ハンドルバー7の操作量が大きいほど)アンダーステアが発生しやすくなるため、本実施形態における旋回駆動力制御回路141は、ハンドルバー7の操作量が大きいほど前輪を駆動させる電動モータM1の出力が小さくなるように適正出力を設定する。
In general, the smaller the turning radius during turning (the greater the amount of operation of the handle bar 7), the more easily understeer occurs. Therefore, the turning driving
さらに、車体フレーム5の傾倒のみで旋回走行が行われた場合、旋回時駆動力制限回路141は、変位量検出手段16から所定の時間間隔で送信されている変位量の値が変化することによって二輪電動車1が旋回走行していることを認識する。そうすると、旋回時駆動力制限回路141は、変位量に基づいて適正出力を設定し、モータ回転制御回路142に適正出力を送信する。
Further, when the vehicle is turned only by tilting the
そして、上述したように、旋回走行時の旋回半径が小さいほどアンダーステアが発生しやすくなるため、本実施形態における旋回駆動力制御回路141は、車体フレーム5の傾倒が大きいほど(補助サスペンション81が縮むほど)、アンダーステアが発生しやすくなるため、本実施形態における旋回駆動力制御回路141は、車体フレーム5の傾倒が大きいほど前輪2を駆動させる電動モータM1の出力が小さくなるように適正出力を設定する。
As described above, understeer is more likely to occur as the turning radius becomes smaller during turning, and the turning driving
また、ハンドルバー7の操作及び車体フレーム5の傾倒で旋回走行が行われた場合、旋回時駆動力制限回路141は、操作量又は変位量の値が変化することによって二輪電動車1が旋回走行していることを認識する。そうすると、旋回時駆動力制限回路141は、操作量及び変位量の総和に基づいて適正出力を設定し、モータ回転制御回路142に適正出力を送信する。
In addition, when turning is performed by operating the handle bar 7 and tilting the
さらに、上述したように、旋回走行時の旋回半径が小さいほどアンダーステアが発生しやすくなるため、本実施形態における駆動力制御回路140は、操作量及び変位量の総和が大きいほど前輪を駆動させる電動モータM1の出力が小さくなるように適正出力を設定する。
Furthermore, as described above, understeer is more likely to occur as the turning radius during turning is smaller, so the driving
そして、適正出力が送信されたモータ回転制御回路142は、適正出力に基づいて前輪、又は前輪2及び後輪3の出力を制御する。以上のことにより、本実施形態に係る二輪電動車1は、旋回走行時に前輪2を駆動させている電動モータM1の出力を小さくするため、アンダーステアが発生しがたくなり、円滑な旋回走行を行うことができる。
The motor
なお、本実施形態に係る二輪電動車1は、旋回走行中にスロットル13を開いても、電動モータM1が適正出力を超える出力を出すことができないように構成されている。しかしながら、本実施形態に係る二輪電動車1は、旋回走行中にスロットル13を閉じた場合、電動モータM1が適正出力を下回る出力になるように構成されている。
Note that the two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment is configured such that the electric motor M1 cannot output an output exceeding an appropriate output even if the
以上のように、本実施形態に係る二輪電動車1によれば、旋回走行する際にハンドルバー7の操作量や、補助サスペンション81の伸縮量に応じて前輪2の駆動を減少させるため、前輪2の接地摩擦力が遠心力に負けて車体フレーム5がカーブの外側に向く挙動、いわゆる、アンダーステアになることを防止することができる。従って、本実施形態に係る二輪電動車1によれば、少なくとも前輪2を駆動することでと登坂応能力を確保しても、旋回走行時に旋回半径が大きくなることなく安全に走行することができるという優れた効果を奏し得る。
As described above, according to the two-wheeled electric vehicle 1 according to the present embodiment, the driving of the
尚、本発明の二輪電動車は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を行うことは勿論である。 The two-wheeled electric vehicle of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are of course made without departing from the scope of the present invention.
上記実施形態において、電動モータM1,M2は、一つのモータ回転制御回路142によって制御されていたが、これに限定されるものではなく、例えば、電動モータM1、M2のそれぞれに接続された別々のモータ回転制御回路で制御してもよい。
In the above embodiment, the electric motors M1 and M2 are controlled by the single motor
また、上記実施形態において、駆動手段14は、旋回駆動力制限回路141が設定した適正出力を直接モータ回転制御回路142に送信していたが、これに限定されるものではなく、例えば、駆動手段は、旋回駆動力制限回路141が設定した適正出力が急激に増加又は減少しても、モータ回転制御回路142が電動モータM1,M2の出力を急激に変化さないようにするための緩和回路を備えてもよい。
In the above embodiment, the driving
このようにすれば、急激なハンドル操作や、車体フレームの傾倒を行っても、電動モータM1,M2の出力は急激に変化することがないため、より安全に走行することが可能となる。なお、前記緩和回路は、操作量検出手段15及び変位量検出手段16と旋回駆動力制限回路141の間、又は旋回駆動力制限回路141とモータ回転制御回路142との間、またはモータ回転制御回路142と電動モータM1,M2との間のいずれかに備えられていればよい。
In this way, even if an abrupt steering operation or tilting of the vehicle body frame is performed, the outputs of the electric motors M1 and M2 do not change abruptly, so it is possible to travel more safely. The mitigation circuit is provided between the operation
また、上記実施形態において、旋回駆動力制限回路141は、電動モータM1の駆動状態のみ設定できるように構成されていたが、これに限定されるものではなく、例えば、電動モータM2の駆動状態も設定できるように構成されていてもよい。このようにすれば、電動モータM1のみの出力が急激に低下することによって前輪2がロックされることを防ぐことができる。さらに、電動モータM1の出力を電動モータM2の出力が下回らないように駆動状態を設定することで、電動モータM2の出力を無駄にすることなく走行することが可能になる。
Moreover, in the said embodiment, although the turning drive
1…二輪電動車(二輪電動車)、2…前輪、3…後輪、4…補助輪、5…車体フレーム、6…フロントフォーク、7…ハンドルバー、8…スイングアーム、9…リアサスペンション、10…バッテリーボックス、11…制御ボックス、12…アクセル装置、13…スロットル、14…制御手段、15…操作量検出手段、16…変位量検出手段、50…シート部、80…補助アーム、81…補助サスペンション、M1,M2…インホイールモータ(電動モータ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Two-wheel electric vehicle (Two-wheel electric vehicle), 2 ... Front wheel, 3 ... Rear wheel, 4 ... Auxiliary wheel, 5 ... Body frame, 6 ... Front fork, 7 ... Handlebar, 8 ... Swing arm, 9 ... Rear suspension, DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010212252A JP2012066668A (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Two-wheel electric vehicle with auxiliary wheel |
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ID=46164476
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JP (1) | JP2012066668A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106573659A (en) * | 2014-07-15 | 2017-04-19 | 金容郁 | Two-wheeled vehicle with improved turning stability |
WO2017082239A1 (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | ヤマハ発動機株式会社 | Leanable vehicle |
JP2017087827A (en) * | 2015-11-05 | 2017-05-25 | スズキ株式会社 | Driving control system of front and rear wheel drive vehicle and driving control method for the same |
JP2019189233A (en) * | 2019-08-09 | 2019-10-31 | スズキ株式会社 | Drive control system of front/rear wheel drive vehicle and drive control method |
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2010
- 2010-09-22 JP JP2010212252A patent/JP2012066668A/en active Pending
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