JP2019001200A - Automatic tilting vehicle - Google Patents

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JP2019001200A
JP2019001200A JP2017115085A JP2017115085A JP2019001200A JP 2019001200 A JP2019001200 A JP 2019001200A JP 2017115085 A JP2017115085 A JP 2017115085A JP 2017115085 A JP2017115085 A JP 2017115085A JP 2019001200 A JP2019001200 A JP 2019001200A
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有司 滝
Yuji Taki
有司 滝
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Abstract

To provide an automatic tilting vehicle which reduces a support load of a front wheel, which runs onto a step, by shifting the load in a lateral direction along with a tilt of a vehicle, and has thus the performance of the front wheel's overriding a step improved compared with the conventional one.SOLUTION: An automatic tilting vehicle includes: a pair of front wheels spaced each other in a lateral direction; a vehicle tilting apparatus designed to tilt a vehicle by vertically moving the pair of front wheels in mutually opposite directions with respect to a vehicle body; and a control device. The control device estimates a lateral acceleration of the vehicle, calculates a target tilt angle of the vehicle according to the estimated lateral acceleration of the vehicle, and controls the tilt angle of the vehicle so that the tilt angle becomes equal to the target tilt angle. The vehicle is provided with a step switch that is operated by a driver. When the step switch is turned on, the control device controls the tilt angle of the vehicle so that the tilt angle becomes equal to a predesignated tilt angle according to a steering operation amount given by the driver.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、旋回時に自動的に旋回内側へ傾斜(リーン)する自動傾斜車両に係る。   The present invention relates to an automatically inclined vehicle that automatically leans toward the inside of a turn when turning.

自動傾斜車両は、車両傾斜装置を有し、旋回時に車両傾斜装置によって自動的に旋回内側へ傾斜される。例えば、下記の特許文献1には、横方向に隔置された一対の前輪と、一つの後輪と、揺動型の車両傾斜装置と、車両傾斜装置を制御する制御装置とを含む自動傾斜車両が記載されている。   The automatic tilting vehicle has a vehicle tilting device and is automatically tilted inward by the vehicle tilting device when turning. For example, the following Patent Document 1 discloses an automatic tilt including a pair of front wheels spaced laterally, one rear wheel, a swinging vehicle tilting device, and a control device that controls the vehicle tilting device. The vehicle is listed.

車両傾斜装置は、揺動部材がアクチュエータによって揺動軸線の周りに揺動されることにより、一対のコネクティングロッドを介して一対の前輪、即ち左右の前輪を車体に対し互いに逆方向へ上下動させ、これにより車両を横方向へ傾斜させる。制御装置は、例えば操舵角及び車速に基づいて車両の横加速度を推定し、推定された横加速度に基づいて車両を安定的に旋回させるための車両の目標傾斜角を演算し、車両の傾斜角が目標傾斜角になるように車両を傾斜させるよう構成されている。   The vehicle tilting device moves the pair of front wheels, that is, the left and right front wheels up and down in the opposite directions with respect to the vehicle body via the pair of connecting rods by swinging the swing member around the swing axis by the actuator. This inclines the vehicle laterally. The control device estimates, for example, the lateral acceleration of the vehicle based on the steering angle and the vehicle speed, calculates a target tilt angle of the vehicle for turning the vehicle stably based on the estimated lateral acceleration, and Is configured to incline the vehicle so that becomes a target inclination angle.

国際公開第2012/049724号International Publication No. 2012/049724

〔発明が解決しようとする課題〕
上記特許文献1に記載されているような自動傾斜車両においては、左右の前輪にインホイールモータが組み込まれ、インホイールモータにより走行用の駆動力が発生される。インホイールモータは車輪に組み込まれる大きさに制限されるため、それらが発生し得る駆動力も制限される。そのため、ガソリンエンジンなどを駆動源とする通常の車両が問題なく乗り越せる段差であっても、自動傾斜車両が乗り越せない場合がある。
[Problems to be Solved by the Invention]
In an automatic tilt vehicle as described in Patent Document 1, in-wheel motors are incorporated in the left and right front wheels, and driving force for traveling is generated by the in-wheel motors. Since in-wheel motors are limited in size to be incorporated into the wheels, the driving force they can generate is also limited. For this reason, even if a normal vehicle using a gasoline engine or the like as a drive source can be stepped on without any problem, an auto-tilt vehicle may not be able to get over.

本発明の主要な課題は、段差に乗り上げる前輪の支持荷重を、車両の傾斜に伴う横方向の荷重移動によって低下させることにより、従来に比して前輪が段差を乗り越す性能が改善された自動傾斜車両を提供することである。   The main problem of the present invention is to reduce the support load of the front wheels that ride on the steps by the lateral load movement accompanying the vehicle inclination, thereby improving the ability of the front wheels to get over the steps compared to the conventional automatic tilt Is to provide a vehicle.

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、横方向に隔置された一対の前輪(12L、12R)と、一対の前輪を車体(24)に対し互いに逆方向へ上下動させることにより車両を傾斜させるよう構成された車両傾斜装置(18)と、制御装置(20)とを含む自動傾斜車両(10)であって、制御装置(20)は、車両の走行状況に基づいて車両旋回用の目標傾斜角(θt)を演算し、車両の傾斜角(θ)が車両旋回用の目標傾斜角になるように車両傾斜装置(18)を制御するよう構成された自動傾斜車両が提供される。
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to the present invention, the vehicle is tilted by moving the pair of front wheels (12L, 12R) spaced apart in the lateral direction and the pair of front wheels up and down in opposite directions with respect to the vehicle body (24). An automatic tilting vehicle (10) including a vehicle tilting device (18) and a control device (20), wherein the control device (20) sets a target tilt angle (θt) for turning the vehicle based on the traveling state of the vehicle. An automatic tilt vehicle is provided that is configured to control the vehicle tilt device (18) so that the vehicle tilt angle (θ) becomes the target tilt angle for turning the vehicle.

車両には運転者により操作される段差スイッチ(62)が設けられており、制御装置(20)は、段差スイッチがオンであるときには、車両の傾斜角(θ)が運転者による操舵操作量に応じて予め設定された段差乗り越し用の目標傾斜角(θst)になるように車両傾斜装置(18)を制御するよう構成される。   The vehicle is provided with a step switch (62) operated by the driver. When the step switch is on, the control device (20) sets the vehicle inclination angle (θ) to the steering operation amount by the driver. Accordingly, the vehicle tilting device (18) is controlled so as to have a preset target tilt angle (θst) for stepping over a step.

上記の構成によれば、段差スイッチがオフであるときには、車両の走行状況に基づいて車両旋回用の目標傾斜角が演算され、車両の傾斜角が車両旋回用の目標傾斜角になるように車両傾斜装置が制御される。これに対し、段差スイッチがオンであるときには、車両の傾斜角が運転者による操舵操作量に応じて予め設定された段差乗り越し用の目標傾斜角になるように車両傾斜装置が制御される。   According to the above configuration, when the step switch is OFF, the target inclination angle for turning the vehicle is calculated based on the traveling state of the vehicle, and the vehicle is set so that the inclination angle of the vehicle becomes the target inclination angle for turning the vehicle. The tilting device is controlled. On the other hand, when the step switch is on, the vehicle tilting device is controlled such that the vehicle tilt angle becomes a target tilt angle for stepping over a preset level according to the amount of steering operation by the driver.

よって、段差スイッチがオフの状態にて前輪が段差を乗り越すことが困難であるときには、運転者は段差スイッチをオンに切り替え、車両の傾斜に伴う横方向の荷重移動によって段差に乗り上げる前輪の支持荷重が低下するよう操舵操作することにより、前輪が段差に乗り上げ易くすることができる。従って、段差スイッチが設けられておらず、車両の傾斜角が車両旋回用の目標傾斜角になるように制御される従来の自動傾斜車両に比して、前輪が段差を乗り越す性能を改善することができる。   Therefore, when it is difficult for the front wheels to get over the step with the step switch turned off, the driver switches on the step switch and supports the load on the front wheel that rides on the step by lateral load movement accompanying the inclination of the vehicle. By performing the steering operation so as to decrease the front wheel, it is possible to make it easier for the front wheels to ride on the step. Therefore, compared with the conventional automatic inclination vehicle in which the step switch is not provided and the vehicle inclination angle is controlled so as to become the target inclination angle for turning the vehicle, the performance of the front wheel overcoming the step is improved. Can do.

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。また、本願において、「前後方向」及び「横方向」は、それぞれ車両の前後方向及び車両の横方向であり、「前方」及び「後方」は、それぞれ車両の前後方向についての前方及び後方である。   In the above description, in order to help understanding of the present invention, the reference numerals used in the embodiment are attached to the configuration of the invention corresponding to the embodiment described later in parentheses. However, each component of the present invention is not limited to the component of the embodiment corresponding to the reference numerals appended in parentheses. Other objects, other features and attendant advantages of the present invention will be readily understood from the description of the embodiments of the present invention described with reference to the following drawings. In the present application, “front-rear direction” and “lateral direction” are the front-rear direction of the vehicle and the lateral direction of the vehicle, respectively, and “front” and “rear” are the front and rear in the front-rear direction of the vehicle, respectively. .

本発明による自動傾斜車両の実施形態を、車両の後方から見た状態にて示す背面図である。It is a rear view which shows the embodiment of the automatic inclination vehicle by this invention in the state seen from the vehicle rear. 前輪が上下変位の中立位置にある状況について、実施形態の自動傾斜車両を車両の左側から見た状態にて示す側面図である。It is a side view which shows the state which has the front wheel in the neutral position of a vertical displacement in the state which looked at the automatic inclination vehicle of embodiment from the left side of the vehicle. 実施形態における車両の傾斜角の制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control routine of the inclination angle of the vehicle in embodiment. 操舵角δ及び車速Vに基づいて段差乗り越し時の車両の目標傾斜角θstを演算するためのマップである。7 is a map for calculating a target inclination angle θst of a vehicle when overcoming a step based on a steering angle δ and a vehicle speed V. 車両が左方へ傾斜されたときの左右前輪の位置の変化を示す平面図である。It is a top view which shows the change of the position of the left-right front wheel when a vehicle inclines to the left. 車両が右方へ傾斜されたときの左右前輪の位置の変化を示す平面図である。It is a top view which shows the change of the position of a right-and-left front wheel when a vehicle inclines rightward. 車両が左方へ傾斜されて右前輪が段差に乗り上げる直前の状況を示す側面図(A)、及び車両が左方へ傾斜されて右前輪が段差に乗り上げ始めた状況を示す側面図(B)である。A side view (A) showing a situation immediately before the vehicle is tilted to the left and the right front wheel climbs on the step, and a side view (B) showing a situation where the vehicle is tilted to the left and the right front wheel starts to climb on the step. It is.

以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1及び図2において、本発明の実施形態にかかる自動傾斜車両10は、非操舵駆動輪である一対の前輪12L及び12Rと、操舵従動輪である一つの後輪14とを含む三輪車両である。前輪12L及び12Rは、横方向に互いに隔置され、それぞれ対応する車輪キャリア16L及び16Rにより回転軸線15L及び15Rの周りに回転可能に支持されている。自動傾斜車両10は、更に車両傾斜装置18及び電子制御装置20を含んでいる。なお、後輪14も駆動輪であってもよく、前輪よりもトレッドが小さい二つの車輪よりなっていてもよい。   1 and 2, an automatic tilting vehicle 10 according to an embodiment of the present invention is a three-wheeled vehicle including a pair of front wheels 12L and 12R that are non-steering driving wheels and one rear wheel 14 that is a steering driven wheel. is there. The front wheels 12L and 12R are spaced apart from each other in the lateral direction, and are rotatably supported around the rotation axes 15L and 15R by corresponding wheel carriers 16L and 16R, respectively. The automatic tilting vehicle 10 further includes a vehicle tilting device 18 and an electronic control device 20. The rear wheel 14 may also be a drive wheel, and may be composed of two wheels having a smaller tread than the front wheel.

実施形態においては、前輪12L及び12Rのキャンバは、ニュートラルキャンバであるが、ネガティブキャンバ又はポジティブキャンバであってもよい。後輪14は、前輪に対し後方に位置し、図には示されていないが、後輪サスペンションにより、車体24に対し上下方向に変位可能であると共に、車体24に対する横方向への変位及び傾斜が制限されるよう、支持されている。更に、後輪14は、操舵装置が運転者によるステアリングホイール17の操作量に応じて電子制御装置20によって制御されることにより、ステアバイワイヤ式に操舵されるようになっている。   In the embodiment, the camber of the front wheels 12L and 12R is a neutral camber, but may be a negative camber or a positive camber. The rear wheel 14 is located rearward with respect to the front wheel and is not shown in the drawing. However, the rear wheel 14 can be displaced vertically with respect to the vehicle body 24 by the rear wheel suspension, and can be displaced and inclined in the lateral direction with respect to the vehicle body 24. Is supported to be limited. Further, the rear wheel 14 is steered in a steer-by-wire manner by the steering device being controlled by the electronic control device 20 in accordance with the amount of operation of the steering wheel 17 by the driver.

図示の実施形態においては、図には示されていないが、車輪キャリア16L及び16Rは、駆動装置としてのインホイールモータを内蔵している。インホイールモータの回転方向及び出力は、運転者によるシフトレバー及びアクセルペダル(何れも図示せず)の操作に応じて電子制御装置20により制御される。前輪12L、12R及び後輪14の制動力は、図には示されていないが運転者によるブレーキペダルの操作に応じて作動する制動装置が、電子制御装置20によって制御されることにより制御される。   In the illustrated embodiment, although not shown in the drawing, the wheel carriers 16L and 16R incorporate an in-wheel motor as a driving device. The rotation direction and output of the in-wheel motor are controlled by the electronic control unit 20 according to the operation of the shift lever and the accelerator pedal (both not shown) by the driver. Although not shown in the drawing, the braking force of the front wheels 12L, 12R and the rear wheel 14 is controlled by the electronic control device 20 controlling a braking device that operates according to the operation of the brake pedal by the driver. .

車輪キャリア16L及び16Rは、それぞれ対応するサスペンションアーム22L及び22Rにより、車体24に対し上下方向に変位可能であると共に、車体24に対する横方向への変位及び傾斜が制限されるよう、支持されている。図示のサスペンションアーム22L及び22Rは、それぞれ一対のジョイント26L及び26Rにより前端にて車輪キャリア16L及び16Rに一体的に連結され、後端にてジョイント28L及び28Rにより車体24に連結されたリーディングアームである。   The wheel carriers 16L and 16R are supported by the corresponding suspension arms 22L and 22R so that they can be displaced in the vertical direction with respect to the vehicle body 24, and the lateral displacement and inclination with respect to the vehicle body 24 are restricted. . The suspension arms 22L and 22R shown in the figure are leading arms connected integrally to the wheel carriers 16L and 16R at the front end by a pair of joints 26L and 26R and connected to the vehicle body 24 by joints 28L and 28R at the rear end, respectively. is there.

一対のジョイント26L及び26Rは、それぞれ前後方向に隔置され例えば実質的に上下方向に延在する軸線を有するゴムブッシュ装置のようなジョイントであってよい。ジョイント28L及び28Rは、それぞれ例えば実質的に横方向に延在する軸線29L及び29Rを有するゴムブッシュ装置のようなジョイントであってよい。軸線29L及び29Rの位置は、車両の横方向に見て前輪12L及び12Rの上下変位の瞬間中心の位置である。なお、車輪キャリア16L及び16Rに関する上記要件が満たされる限り、サスペンションアーム22L及び22Rは、トレーリングアーム、アッパアーム及びロアアームの組合せのような他のアームであってもよい。   The pair of joints 26 </ b> L and 26 </ b> R may be joints such as rubber bushing devices having axes that are spaced apart in the front-rear direction and extend substantially in the vertical direction, for example. The joints 28L and 28R may be joints such as rubber bushing devices having axes 29L and 29R, respectively, extending substantially laterally, for example. The positions of the axes 29L and 29R are the positions of the instantaneous center of the vertical displacement of the front wheels 12L and 12R when viewed in the lateral direction of the vehicle. Note that the suspension arms 22L and 22R may be other arms such as a combination of a trailing arm, an upper arm, and a lower arm as long as the above requirements regarding the wheel carriers 16L and 16R are satisfied.

車両傾斜装置18は、僅かに後傾して前後方向に延在する揺動軸線34の周りに揺動する揺動部材36と、揺動軸線34の周りに揺動部材36を揺動させるアクチュエータ38と、一対のコネクティングロッド40L及び40Rとを含んでいる。なお、図1においては、説明の便宜上、電子制御装置20は車両傾斜装置18の上方に図示されているが、例えば前輪12L及び12Rの間に設けられた内部構造体41内に収容されていてよい。   The vehicle tilting device 18 includes a swinging member 36 swinging around a swinging axis 34 that slightly tilts backward and extends in the front-rear direction, and an actuator that swings the swinging member 36 around the swinging axis 34. 38 and a pair of connecting rods 40L and 40R. In FIG. 1, for convenience of explanation, the electronic control device 20 is illustrated above the vehicle tilting device 18, but is housed in, for example, an internal structure 41 provided between the front wheels 12 </ b> L and 12 </ b> R. Good.

コネクティングロッド40L及び40Rは、揺動軸線34に対し横方向両側において実質的に上下方向に延在し、それぞれ上端にてジョイント42L及び42Rにより揺動部材36の対応する外端に枢動可能に連結されている。なお、ジョイント42L及び42Rは、実質的に車両前後方向に延在する軸線を有するゴムブッシュ付の枢軸ピンを含むジョイントであることが好ましいが、ボールジョイントのようなジョイントであってもよい。図示のコネクティングロッド40L及び40Rは直線状をなしているが、少なくとも部分的に湾曲していてもよい。   The connecting rods 40L and 40R extend substantially vertically on both sides in the transverse direction with respect to the swing axis 34, and can be pivoted to corresponding outer ends of the swing member 36 by joints 42L and 42R at the upper ends, respectively. It is connected. The joints 42L and 42R are preferably joints including pivot pins with rubber bushes having an axis extending substantially in the vehicle longitudinal direction, but may be joints such as ball joints. Although the illustrated connecting rods 40L and 40R are linear, they may be at least partially curved.

更に、コネクティングロッド40L及び40Rは、それぞれ下端にてボールジョイントのようなジョイント44L及び44Rにより車輪キャリア16L、16Rに枢動可能に連結されている。ジョイント44L及び44Rの中心の横方向の間隔は、ジョイント42L及び42Rの中心の横方向の間隔よりも大きい。なお、上下方向に延在する一対の補助アームが設けられ、それらの補助アームの下端が対応するサスペンションアーム22L及び22Rに固定されている場合には、コネクティングロッド40L及び40Rは、対応する補助アームの上端に枢動可能に連結されてもよい。その場合には、コネクティングロッド40L、40Rの下端は、それぞれ対応する補助アーム及びサスペンションアーム22L、22Rを介して車輪キャリア16L、16Rに一体的に連結される。   Further, the connecting rods 40L and 40R are pivotally connected to the wheel carriers 16L and 16R by joints 44L and 44R such as ball joints at the lower ends, respectively. The lateral distance between the centers of the joints 44L and 44R is larger than the lateral distance between the centers of the joints 42L and 42R. When a pair of auxiliary arms extending in the vertical direction are provided and the lower ends of these auxiliary arms are fixed to the corresponding suspension arms 22L and 22R, the connecting rods 40L and 40R are the corresponding auxiliary arms. It may be pivotally connected to the upper end of the. In that case, the lower ends of the connecting rods 40L and 40R are integrally connected to the wheel carriers 16L and 16R via the corresponding auxiliary arms and suspension arms 22L and 22R, respectively.

揺動部材36は、揺動軸線34の周りに回転可能なボス部36Bと、ボス部36Bと一体をなしボス部36Bから互いに逆方向へ延在するアーム部36AL及び36ARとを有し、揺動軸線34の周りに揺動可能なスイングアーム部材として機能する。アーム部36AL及び36ARの有効長さ、即ち軸線34とジョイント42Lの中心との間の距離及び軸線34とジョイント42Rの中心との間の距離は同一である。   The swing member 36 includes a boss portion 36B that can rotate around the swing axis 34, and arm portions 36AL and 36AR that are integrated with the boss portion 36B and extend in opposite directions from the boss portion 36B. It functions as a swing arm member that can swing around the movement axis 34. The effective lengths of the arm portions 36AL and 36AR, that is, the distance between the axis 34 and the center of the joint 42L and the distance between the axis 34 and the center of the joint 42R are the same.

アクチュエータ38は、図には示されていない例えば直流ブラシレスモータなどの電動機及びハーモニックドライブ(登録商標)のような減速歯車装置を含む回転型の電動アクチュエータであってよい。アクチュエータ38の出力回転軸は後方へ突出し、出力回転軸の先端にボス部36Bが固定的に取り付けられており、これにより電動機の回転運動が揺動部材36へ揺動運動として伝達されるようになっている。なお、アクチュエータ38は、往復動型又は揺動型のアクチュエータであってもよく、前者の場合にはアクチュエータの往復動が運動変換機構により揺動運動に変換されて揺動部材36へ伝達されるようになっていてよい。   The actuator 38 may be a rotary electric actuator including an electric motor such as a DC brushless motor and a reduction gear device such as a harmonic drive (registered trademark) not shown in the drawing. The output rotation shaft of the actuator 38 protrudes rearward, and a boss portion 36B is fixedly attached to the tip of the output rotation shaft so that the rotational motion of the electric motor is transmitted to the swing member 36 as a swing motion. It has become. The actuator 38 may be a reciprocating or oscillating actuator. In the former case, the reciprocating motion of the actuator is converted into a oscillating motion by a motion converting mechanism and transmitted to the oscillating member 36. It may be like this.

図2に示されているように、アクチュエータ38は、横方向に隔置され車体24に固定された一対のブラケット46の間に配置されている。アクチュエータ38は横方向に互いに離れるよう突出する一対の枢軸48を有し、枢軸48がブラケット46によって回転可能に支持されることにより、枢軸48の周りに揺動可能に支持されている。アクチュエータ38の前端部とその下方の車体24との間には、ショックアブソーバ50及びサスペンションスプリング(図示せず)が介装されている。よって、アクチュエータ38は、車体に対する横方向への変位及び傾斜が制限されるが、前端部及び後端部にて車体24に対し上下方向に変位可能であるよう、ショックアブソーバ50及びサスペンションスプリングを介して車体に連結されている。なお、サスペンションスプリングは例えば圧縮コイルばねのような弾性部材であってよい。   As shown in FIG. 2, the actuator 38 is disposed between a pair of brackets 46 that are laterally spaced and fixed to the vehicle body 24. The actuator 38 has a pair of pivot shafts 48 that project laterally away from each other, and the pivot shaft 48 is rotatably supported by the bracket 46, so that the actuator 38 is swingably supported around the pivot shaft 48. A shock absorber 50 and a suspension spring (not shown) are interposed between the front end portion of the actuator 38 and the vehicle body 24 below the actuator 38. Therefore, the actuator 38 is limited in displacement and inclination in the lateral direction with respect to the vehicle body, but the shock absorber 50 and the suspension spring are interposed so that the actuator 38 can be displaced in the vertical direction with respect to the vehicle body 24 at the front end portion and the rear end portion. Connected to the car body. The suspension spring may be an elastic member such as a compression coil spring.

ショックアブソーバ50及びサスペンションスプリングは、サスペンションアーム22L及び22Rなどと共働して前輪サスペンション52を構成している。前輪12L、12R及び車両傾斜装置18は、車体24に対し上下方向へ相対変位可能であるが、車体に対する横方向への変位及び傾斜が制限されるよう、前輪サスペンション52により車体24から懸架されている。車両の走行時に生じる前輪12L、12Rと車体24との間の相対上下振動は、ショックアブソーバ50により減衰され、前輪12L、12Rが路面から受け車体24へ伝達される衝撃は、図には示されていないサスペンションスプリングによって緩和される。   The shock absorber 50 and the suspension spring constitute a front wheel suspension 52 in cooperation with the suspension arms 22L and 22R. The front wheels 12L, 12R and the vehicle tilting device 18 can be relatively displaced in the vertical direction with respect to the vehicle body 24, but are suspended from the vehicle body 24 by the front wheel suspension 52 so that the displacement and the tilt in the lateral direction with respect to the vehicle body are limited. Yes. The relative vertical vibration between the front wheels 12L, 12R and the vehicle body 24 that occurs when the vehicle travels is attenuated by the shock absorber 50, and the impact that the front wheels 12L, 12R are transmitted from the road surface to the receiving vehicle body 24 is shown in the figure. Not relaxed by the suspension spring.

図には示されていないが、揺動部材36が揺動軸線34の周りに揺動すると、コネクティングロッド40L及び40Rが互いに逆方向へ上下動することにより、前輪12L及び12Rが車体24に対し互いに逆方向へ上下動し、これにより車両10が横方向へ傾斜する。特に、揺動部材36は旋回内側のコネクティングロッドが上昇し旋回外側のコネクティングロッドが下降するように揺動し、これにより車両10は旋回内側へ傾斜する。   Although not shown in the drawing, when the swinging member 36 swings around the swing axis 34, the connecting rods 40 </ b> L and 40 </ b> R move up and down in opposite directions, so that the front wheels 12 </ b> L and 12 </ b> R move relative to the vehicle body 24. The vehicle 10 moves up and down in opposite directions, whereby the vehicle 10 tilts in the lateral direction. In particular, the swing member 36 swings so that the connecting rod on the inside of the turn rises and the connecting rod on the outside of the turn descends, whereby the vehicle 10 tilts inward of the turn.

前輪12L及び12Rは、上下動する際にはそれぞれジョイント28L及び28Rの軸線29L及び29Rの周りに回動するので、前輪12L及び12Rの回転軸線15L及び15Rは、図2において一点鎖線64にて示された軌跡を描く。前輪12L及び12Rは、上方へ移動する際には図2に示された中立の位置に対し後方へ変位し、逆に下方へ移動する際には図2に示された中立の位置に対し前方へ変位する。   When the front wheels 12L and 12R move up and down, they rotate around the axes 29L and 29R of the joints 28L and 28R, respectively. Therefore, the rotation axes 15L and 15R of the front wheels 12L and 12R are shown by a one-dot chain line 64 in FIG. Draw the indicated trajectory. When the front wheels 12L and 12R move upward, the front wheels 12L and 12R are displaced backward with respect to the neutral position shown in FIG. 2, and conversely, when the front wheels 12L and 12R move downward, they move forward with respect to the neutral position shown in FIG. Displace to

車両10の傾斜角θは、ジャイロスコープのような傾斜角センサ56により検出されるようになっており、車両の傾斜角θを示す信号は、電子制御装置20へ入力される。なお、傾斜角θは、揺動部材36の揺動角が0で、中心平面30が鉛直方向と一致するときに0になり、車両10が左方向へ傾斜するときに正の値になる。更に、車両10の傾斜角θは、車体24のロール角(図示せず)と実質的に同一であるので、車体のロール角がロール角センサにより車両10の傾斜角θとして検出されてもよい。   The inclination angle θ of the vehicle 10 is detected by an inclination angle sensor 56 such as a gyroscope, and a signal indicating the inclination angle θ of the vehicle is input to the electronic control unit 20. The tilt angle θ is 0 when the swing angle of the swing member 36 is 0 and the center plane 30 coincides with the vertical direction, and is a positive value when the vehicle 10 tilts leftward. Further, since the tilt angle θ of the vehicle 10 is substantially the same as the roll angle (not shown) of the vehicle body 24, the roll angle of the vehicle body may be detected as the tilt angle θ of the vehicle 10 by the roll angle sensor. .

アクチュエータ38の電動機46には、該電動機の回転角度φを検出するロータリエンコーダのような回転角センサ58が設けられており、回転角度φを示す信号は、電子制御装置20へ入力される。なお、回転角センサ58により検出される回転角φは、揺動部材36の揺動角が0のときに0になり、車両10が左方向へ傾斜するよう揺動部材36が揺動するときに正の値になる。   The motor 46 of the actuator 38 is provided with a rotation angle sensor 58 such as a rotary encoder that detects the rotation angle φ of the motor, and a signal indicating the rotation angle φ is input to the electronic control unit 20. The rotation angle φ detected by the rotation angle sensor 58 becomes 0 when the swing angle of the swing member 36 is 0, and the swing member 36 swings so that the vehicle 10 tilts to the left. Becomes a positive value.

車両10には、操舵角センサ60及び運転者により操作される段差スイッチ62が設けられている。操舵角センサ60により検出された操舵角δを示す信号及び段差スイッチ62がオンであるか否かを示す信号は、電子制御装置20へ入力される。なお、図1には示されていないが、電子制御装置20には、アクセルポジションセンサからアクセルポジションを示す信号が入力され、シフトポジションセンサからシフトポジションを示す信号が入力される。更に、電子制御装置20には、踏力センサからブレーキペダル(図示せず)に対する踏力を示す信号が入力され、車速センサから車速Vを示す信号が入力される。   The vehicle 10 is provided with a steering angle sensor 60 and a step switch 62 operated by a driver. A signal indicating the steering angle δ detected by the steering angle sensor 60 and a signal indicating whether or not the step switch 62 is on are input to the electronic control unit 20. Although not shown in FIG. 1, a signal indicating the accelerator position is input from the accelerator position sensor to the electronic control unit 20, and a signal indicating the shift position is input from the shift position sensor. Further, the electronic control unit 20 receives a signal indicating a pedaling force with respect to a brake pedal (not shown) from a pedaling force sensor and a signal indicating a vehicle speed V from a vehicle speed sensor.

車両10の傾斜角は、電子制御装置20によって車両傾斜装置18のアクチュエータ38が制御されることにより制御される。車両10の通常の走行時には、電子制御装置20は、操舵角δ及び車速Vに基づいて車両の推定横加速度Gyhを演算し、推定横加速度に基づいて車両10の旋回用の目標傾斜角θtを演算する。電子制御装置20は、目標傾斜角θtに基づいてアクチュエータ38の電動機の目標回転角φtを演算し、電動機の回転角φが目標回転角になるように電動機を制御する。更に、電子制御装置20は、操舵角δ及び車速Vに基づいて後輪14の目標転舵角を演算し、後輪の転舵角が目標転舵角になるよう、図には示されていない転舵アクチュエータを制御することにより、後輪14をステアバイワイヤ式に転舵する。   The inclination angle of the vehicle 10 is controlled by controlling the actuator 38 of the vehicle inclination device 18 by the electronic control device 20. When the vehicle 10 normally travels, the electronic control unit 20 calculates the estimated lateral acceleration Gyh of the vehicle based on the steering angle δ and the vehicle speed V, and sets the target inclination angle θt for turning of the vehicle 10 based on the estimated lateral acceleration. Calculate. The electronic control unit 20 calculates the target rotation angle φt of the electric motor of the actuator 38 based on the target inclination angle θt, and controls the electric motor so that the rotation angle φ of the electric motor becomes the target rotation angle. Further, the electronic control unit 20 calculates the target turning angle of the rear wheel 14 based on the steering angle δ and the vehicle speed V, and is shown in the figure so that the turning angle of the rear wheel becomes the target turning angle. By controlling the non-steering actuator, the rear wheel 14 is steered in a steer-by-wire manner.

車両10が段差を乗り越す際には、運転者は必要に応じて段差スイッチ62を操作する。段差スイッチ62がオンであるときには、電子制御装置20は、通常の走行時とは異なり、操舵角δ及び車速Vに基づいて車両10の段差乗り越し用の目標傾斜角θstを演算する。更に、電子制御装置20は、目標傾斜角θstに基づいてアクチュエータ38の電動機の目標回転角φstを演算し、電動機の回転角φが目標回転角φstになるように電動機を制御する。   When the vehicle 10 gets over the step, the driver operates the step switch 62 as necessary. When the step switch 62 is on, the electronic control unit 20 calculates a target inclination angle θst for stepping over the step of the vehicle 10 based on the steering angle δ and the vehicle speed V, unlike during normal driving. Further, the electronic control unit 20 calculates the target rotation angle φst of the electric motor of the actuator 38 based on the target inclination angle θst, and controls the electric motor so that the rotation angle φ of the electric motor becomes the target rotation angle φst.

電子制御装置20は、例えばCPU、ROM、RAM及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含んでいてよい。電子制御装置20は、図3に示されたフローチャートに従って車両10の傾斜角を制御する。図3に示されたフローチャートに対応する制御プログラムは、ROMに格納されており、車両10の傾斜角は、制御プログラムに従ってCPUにより制御される。   The electronic control device 20 may include, for example, a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port device, which are connected to each other via a bidirectional common bus. The electronic control unit 20 controls the inclination angle of the vehicle 10 according to the flowchart shown in FIG. A control program corresponding to the flowchart shown in FIG. 3 is stored in the ROM, and the inclination angle of the vehicle 10 is controlled by the CPU according to the control program.

次に、図3に示されたフローチャートを参照して車両10の傾斜角の制御について説明する。図3に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに所定の時間毎に繰返し実行される。   Next, the control of the tilt angle of the vehicle 10 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 3 is repeatedly executed at predetermined time intervals when an ignition switch (not shown) is on.

まず、ステップ10においては、傾斜角センサ56により検出された車両10の傾斜角θを示す信号などの読み込みが行われる。   First, in step 10, a signal indicating the inclination angle θ of the vehicle 10 detected by the inclination angle sensor 56 is read.

ステップ20においては、段差スイッチ62がオンであるか否かの判別、即ち運転者が段差を乗り越すための車両の傾斜角の制御を希望しているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには傾斜角の制御はステップ40へ進み、否定判別が行われたときには傾斜角の制御はステップ30へ進む。   In step 20, it is determined whether or not the step switch 62 is on, that is, whether or not the driver desires control of the vehicle inclination angle to get over the step. When an affirmative determination is made, the control of the tilt angle proceeds to step 40, and when a negative determination is made, the control of the tilt angle proceeds to step 30.

ステップ30においては、車両10の通常走行時の傾斜角θの制御が行われる。即ち、操舵角δ及び車速Vに基づいて車両の推定横加速度Gyhが演算され、推定横加速度に基づいて車両10の旋回用の目標傾斜角θtが演算され、目標傾斜角に基づいてアクチュエータ38の電動機の目標回転角が演算され、電動機の回転角が目標回転角になるように電動機が制御される。なお、車両の通常走行時の傾斜角θの制御は、本発明の要旨をなすものではなく、当技術分野において公知の任意の要領にて行われてよい。   In step 30, the inclination angle θ during normal traveling of the vehicle 10 is controlled. That is, the estimated lateral acceleration Gyh of the vehicle is calculated based on the steering angle δ and the vehicle speed V, the target inclination angle θt for turning of the vehicle 10 is calculated based on the estimated lateral acceleration, and the actuator 38 is operated based on the target inclination angle. The target rotation angle of the electric motor is calculated, and the electric motor is controlled so that the rotation angle of the electric motor becomes the target rotation angle. Note that the control of the inclination angle θ during normal traveling of the vehicle does not form the gist of the present invention, and may be performed in any manner known in the art.

ステップ40においては、操舵角δ及び車速Vに基づいて図4において実線にて示されたマップが参照されることにより、車両の段差乗り越し用の目標傾斜角θstが演算される。図4に示されているように、目標傾斜角θstは、操舵角δの絶対値が第一の基準値δ1(正の定数)以下であるときには0であり、操舵角δの絶対値が第一の基準値δ1よりも大きい第二の基準値δ2以上であるときには正の一定の最大値である。操舵角δの絶対値が第一の基準値δ1と第二の基準値δ2との間の値であるときには、目標傾斜角θstは操舵角δの絶対値が大きくなるにつれて大きくなる。   In step 40, a map indicated by a solid line in FIG. 4 is referred to based on the steering angle δ and the vehicle speed V, thereby calculating the target inclination angle θst for stepping over the vehicle. As shown in FIG. 4, the target inclination angle θst is 0 when the absolute value of the steering angle δ is equal to or smaller than the first reference value δ1 (positive constant), and the absolute value of the steering angle δ is the first value. When the second reference value Δ2 is greater than the first reference value Δ1, it is a positive constant maximum value. When the absolute value of the steering angle δ is a value between the first reference value δ1 and the second reference value δ2, the target inclination angle θst increases as the absolute value of the steering angle δ increases.

図1、図5及び図6に示されているように、車両10の重心66は、前輪12L及び12Rの僅かに後方且つ後輪14の前方にて車両の中心平面30内に位置する。車両10が傾斜しても転倒しないためには、車両の重心から路面に下した垂線の足が、前輪12L、12R及び後輪14の接地点Pfl、Pfr及びPrを結ぶ三角形68の内側に位置していなければならない。目標傾斜角θstの最大値が設定されているのは、車両の傾斜角を制御する際に垂線の足が三角形68の外に出ることがないよう、車両の傾斜角を制限するためである。なお、車速Vが高いほど、前輪が段差に衝当することの反力に起因して車両の傾斜角が増大され易いので、目標傾斜角θstの最大値の絶対値及び第二の基準値δ2は車速Vが高いほど小さい。   As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the center of gravity 66 of the vehicle 10 is located in the center plane 30 of the vehicle slightly behind the front wheels 12 </ b> L and 12 </ b> R and in front of the rear wheels 14. In order to prevent the vehicle 10 from overturning even when the vehicle 10 is tilted, the legs of the perpendicular line dropped from the center of gravity of the vehicle to the road surface are positioned inside the triangle 68 connecting the grounding points Pfl, Pfr and Pr of the front wheels 12L and 12R and the rear wheel 14. Must be. The maximum value of the target inclination angle θst is set in order to limit the inclination angle of the vehicle so that the perpendicular foot does not go out of the triangle 68 when the inclination angle of the vehicle is controlled. The higher the vehicle speed V, the easier it is for the vehicle inclination angle to increase due to the reaction force of the front wheels striking the step, so the absolute value of the maximum value of the target inclination angle θst and the second reference value δ2 Is smaller as the vehicle speed V is higher.

ステップ50においては、車両10の傾斜角θと目標傾斜角θstとの偏差θ−θstを0にするための揺動部材36の目標揺動角φstが演算される。   In step 50, the target swing angle φst of the swing member 36 for calculating the deviation θ−θst between the tilt angle θ of the vehicle 10 and the target tilt angle θst to 0 is calculated.

ステップ60においては、目標揺動角φstを達成するためのアクチュエータ38の電動機の目標回転角φmtが演算される。更に、電動機の回転角φmが目標回転角φmtになるよう電動機が制御されることにより、揺動部材36の揺動角φが目標揺動角φstになるよう制御され、これにより車両10の傾斜角θが段差乗り越し用の目標傾斜角θstになるよう制御される。   In step 60, the target rotation angle φmt of the motor of the actuator 38 for achieving the target swing angle φst is calculated. Further, the motor is controlled so that the rotation angle φm of the motor becomes the target rotation angle φmt, so that the swing angle φ of the swing member 36 is controlled to become the target swing angle φst. The angle θ is controlled to be the target inclination angle θst for stepping over the step.

以上の説明から解るように、段差スイッチ62がオフであり運転者が段差を乗り越すための車両の傾斜角の制御を希望していないときには、ステップ20において否定判別が行われるので、ステップ30において車両10の通常走行時の傾斜角θの制御が行われる。よって、車両10を旋回内側へ傾斜させて、車両を安定的に旋回させることができる。   As can be seen from the above description, when the step switch 62 is off and the driver does not want to control the vehicle tilt angle to get over the step, a negative determination is made in step 20, so in step 30 the vehicle 10 is controlled for the inclination angle θ during normal running. Therefore, the vehicle 10 can be tilted inwardly to turn the vehicle stably.

これに対し、段差スイッチ62がオンであり運転者が段差を乗り越すための車両の傾斜角の制御を希望しているときには、ステップ20において肯定判別が行われるので、ステップ40〜60が実行される。即ち、ステップ40において、操舵角δの絶対値が大きいほど大きく、車速Vが高いほど小さくなるよう、段差乗り越し用の車両の段差乗り越し用の目標傾斜角θstが演算され、ステップ50及び60において、車両10の傾斜角θが目標傾斜角θstになるようアクチュエータ38が制御される。   On the other hand, when the step switch 62 is on and the driver desires control of the vehicle tilt angle to get over the step, an affirmative determination is made in step 20, so steps 40 to 60 are executed. . That is, in step 40, the target inclination angle θst for stepping over the step is calculated so that the steering angle δ increases as the absolute value of the steering angle δ increases and decreases as the vehicle speed V increases. In steps 50 and 60, The actuator 38 is controlled so that the inclination angle θ of the vehicle 10 becomes the target inclination angle θst.

ステアリングホイール17が左旋回方向へ操舵され、車両10が左方へ傾斜される場合には、図5に示されているように、左前輪12Lが上方へ移動し右前輪12Rが下方へ移動するので、右前輪12Rが左前輪12Lに対し前方に位置する。また、車両10は後輪14が転舵されることにより実線の矢印にて示されているように左旋回し、車両は段差70に対し左向きに傾斜する。よって、このことによっても右前輪12Rが左前輪12Lよりも段差70に近くなる。車両の重心66は、破線の矢印にて示されているように路面における車両の中心平面30′に対し左方に位置するので、右前輪12Rの支持荷重Wfrが低減され、左前輪12Lの支持荷重Wflが増大される。   When the steering wheel 17 is steered leftward and the vehicle 10 is tilted to the left, as shown in FIG. 5, the left front wheel 12L moves upward and the right front wheel 12R moves downward. Therefore, the right front wheel 12R is positioned in front of the left front wheel 12L. Further, the vehicle 10 turns left as indicated by the solid arrow by turning the rear wheel 14, and the vehicle tilts leftward with respect to the step 70. Therefore, this also makes the right front wheel 12R closer to the step 70 than the left front wheel 12L. Since the center of gravity 66 of the vehicle is positioned on the left side of the vehicle center plane 30 'on the road surface as indicated by the dashed arrow, the support load Wfr of the right front wheel 12R is reduced and the support of the left front wheel 12L is supported. The load Wfl is increased.

逆に、ステアリングホイール17が右旋回方向へ操舵され、車両10が右方へ傾斜される場合には、図6に示されているように、左前輪12Lが下方へ移動し右前輪12Rが上方へ移動するので、左前輪12Lが右前輪12Rに対し前方に位置する。また、車両10は後輪14が転舵されることにより実線の矢印にて示されているように右旋回し、車両は段差70に対し右向きに傾斜する。よって、このことによっても左前輪12Lが右前輪12Rよりも段差70に近くなる。車両の重心66は、路面における車両の中心平面30′に対し右方に位置するので、左前輪12Lの支持荷重Wflが低減され、右前輪12Rの支持荷重Wfrが増大される。   Conversely, when the steering wheel 17 is steered in the right turn direction and the vehicle 10 is tilted to the right, the left front wheel 12L moves downward and the right front wheel 12R moves as shown in FIG. Since it moves upward, the left front wheel 12L is positioned in front of the right front wheel 12R. Further, the vehicle 10 turns right as indicated by the solid arrow by turning the rear wheel 14, and the vehicle tilts to the right with respect to the step 70. Therefore, this also makes the left front wheel 12L closer to the step 70 than the right front wheel 12R. Since the center of gravity 66 of the vehicle is located to the right of the vehicle center plane 30 'on the road surface, the support load Wfl of the left front wheel 12L is reduced and the support load Wfr of the right front wheel 12R is increased.

車両10の目標傾斜角θstは、操舵角δの絶対値が大きいほど大きい。よって、車両10の傾斜に伴う左右前輪の前後方向の変位量及び左右前輪の支持荷重の変化量は、操舵角δの絶対値が大きいほど大きい。また、車両10の目標傾斜角θstは、車速Vが低いほど大きい。よって、車両10の傾斜に伴う左右前輪の前後方向の変位量及び左右前輪の支持荷重の変化量は、車速Vが低いほど大きい。   The target inclination angle θst of the vehicle 10 increases as the absolute value of the steering angle δ increases. Therefore, the amount of displacement in the front-rear direction of the left and right front wheels and the amount of change in the support load of the left and right front wheels accompanying the inclination of the vehicle 10 increases as the absolute value of the steering angle δ increases. Further, the target inclination angle θst of the vehicle 10 is larger as the vehicle speed V is lower. Therefore, the amount of displacement in the front-rear direction of the left and right front wheels and the amount of change in the support load of the left and right front wheels accompanying the inclination of the vehicle 10 increases as the vehicle speed V decreases.

図7(A)に示されているように、右前輪12Rが段差70に乗り上げる前の状況においては、右前輪12Rの駆動力Ffrの路面72からの反力として右前輪12Rに駆動力Ffrrが作用する。しかし、図7(B)に示されているように、右前輪12Rが段差70に乗り上げて路面72から離脱すると、路面72からの反力としての駆動力Ffrrは右前輪12Rに作用しなくなる。右前輪12Rの駆動力Ffrは段差70の角部Pに作用し、右前輪12Rは角部Pからの反力Ffrrを受ける。   As shown in FIG. 7A, in the situation before the right front wheel 12R rides on the step 70, the driving force Ffrr is applied to the right front wheel 12R as a reaction force from the road surface 72 of the driving force Ffr of the right front wheel 12R. Works. However, as shown in FIG. 7B, when the right front wheel 12R rides on the step 70 and leaves the road surface 72, the driving force Ffrr as a reaction force from the road surface 72 does not act on the right front wheel 12R. The driving force Ffr of the right front wheel 12R acts on the corner portion P of the step 70, and the right front wheel 12R receives a reaction force Ffrr from the corner portion P.

右前輪12Rが段差70に乗り上げるためには、右前輪12Rは角部Pに対し滑ることなく角部Pの周りに図7(A)で見て時計回り方向へ回転しなければならない。反力Ffrrは右前輪12Rを角部Pの周りに回転させるトルクを発生させることができないので、右前輪12Rの回転軸線15Rに作用する左前輪12Lの駆動力Fflの反力Fflrによって必要なトルクが発生されなければならない。必要なトルクを発生させるためには、反力Fflrによる角部Pの周りの時計回り方向のトルクが、右前輪12Rの回転軸線15Rに作用する支持荷重Wfrに起因する反時計回り方向のトルクに打ち勝たなければならない。   In order for the right front wheel 12R to ride on the step 70, the right front wheel 12R must rotate around the corner P in the clockwise direction as seen in FIG. The reaction force Ffrr cannot generate a torque that rotates the right front wheel 12R around the corner portion P. Therefore, the torque required by the reaction force Fflr of the driving force Ffl of the left front wheel 12L acting on the rotation axis 15R of the right front wheel 12R. Must be generated. In order to generate the necessary torque, the clockwise torque around the corner portion P due to the reaction force Fflr becomes the counterclockwise torque caused by the support load Wfr acting on the rotation axis 15R of the right front wheel 12R. You must overcome it.

よって、下記の式(1)が成立しなければならない。同様に、左前輪12Lが段差70に乗り上げるためには、下記の式(2)が成立しなければならない。なお、下記の式(1)及び(2)において、Rは右前輪12R及び左前輪12Lの半径であり、Hは路面72に対する段差70の高さである。角度αは車輪の回転軸線と段差70の角部Pとを結ぶ線分が上下方向に対しなす角度である。
Fflr>(Wfr・R・sinα)/(R−H) (1)
Ffrr>(Wfl・R・sinα)/(R−H) (2)
Therefore, the following formula (1) must be established. Similarly, in order for the left front wheel 12L to ride on the step 70, the following equation (2) must be established. In the following formulas (1) and (2), R is the radius of the right front wheel 12R and the left front wheel 12L, and H is the height of the step 70 with respect to the road surface 72. The angle α is an angle formed by a line segment connecting the rotation axis of the wheel and the corner portion P of the step 70 with respect to the vertical direction.
Fflr> (Wfr · R · sinα) / (R−H) (1)
Ffrr> (Wfl · R · sinα) / (R−H) (2)

式(1)及び(2)から、左右前輪の一方が段差に乗り上げるために必要な左右反対の前輪の駆動力は、段差に乗り上げる車輪の支持荷重が低いほど小さいことが解る。よって、左右前輪の駆動力が制限されている状況において左右前輪の一方が段差に乗り上げるためには、当該車輪の支持荷重を低下させることが有用である。左右前輪の一方が段差に乗り上げる状況においては、当該一方の前輪が段差の乗り上げを実質的に完了し自らの駆動力によって前進することができるようになるまで、左右反対の前輪の駆動力の反力が当該一方の前輪に駆動力として作用することが好ましい。そのためには、一方の前輪とは左右反対の前輪が、一方の前輪に対しできるだけ進行方向遅れ側に位置していることが好ましい。   From formulas (1) and (2), it can be seen that the driving force of the opposite left and right front wheels required for one of the left and right front wheels to climb on the step is smaller as the supporting load of the wheel riding on the step is lower. Therefore, in order to drive one of the left and right front wheels on the step in a situation where the driving force of the left and right front wheels is limited, it is useful to reduce the support load of the wheel. In a situation where one of the left and right front wheels rides on a step, the driving force of the opposite left and right front wheels is reversed until the one front wheel has substantially completed the step and can be advanced by its own driving force. It is preferable that a force acts as a driving force on the one front wheel. For this purpose, it is preferable that the front wheel opposite to the one front wheel is positioned as far as possible in the traveling direction with respect to the one front wheel.

実施形態によれば、段差乗り越し時の車両の目標傾斜角θstが、操舵角δ及び車速Vに基づいて演算され、車両10の傾斜角θが目標傾斜角θstになるようアクチュエータ38が制御される。傾斜側の前輪が左右反対の前輪に対し後方に位置するよう、左右前輪が前後方向に移動され、傾斜に伴う横方向の荷重移動により、傾斜側とは左右反対の前輪、即ち前方側に位置する前輪の支持荷重が低減される。更に、車両は傾斜される方向と同一の方向へ旋回し、段差70までの左右前輪の距離の差が大きくなる。   According to the embodiment, the target inclination angle θst of the vehicle over the step is calculated based on the steering angle δ and the vehicle speed V, and the actuator 38 is controlled so that the inclination angle θ of the vehicle 10 becomes the target inclination angle θst. . The front left and right wheels are moved in the front-rear direction so that the front wheels on the inclined side are positioned behind the front wheels opposite to the left and right. The supporting load of the front wheel to be reduced is reduced. Further, the vehicle turns in the same direction as the tilted direction, and the difference in the distance between the left and right front wheels up to the step 70 is increased.

従って、段差乗り越し時の車両の傾斜角の制御が行われない場合に比して、車両が段差を乗り越し易くすることができる。また、運転者は、車両10の通常走行によっては段差を乗り越すことができない場合に、段差スイッチ62をオンに切り替え、必要な操舵操作を行うだけでよい。   Therefore, the vehicle can easily get over the step as compared with the case where the control of the inclination angle of the vehicle when stepping over the step is not performed. Further, when the driver cannot get over the step by the normal traveling of the vehicle 10, the driver only has to switch on the step switch 62 and perform the necessary steering operation.

なお、左右前輪のうちの先行する車輪が段差に乗り上げると、当該車輪とは左右反対の車輪が段差に乗り上げる際に、先行する車輪の駆動力の反力が左右反対の車輪に駆動力として与えられる。また、先行する車輪が段差に乗り上げた後に操舵角が例えば0になるよう低減され、或いは操舵方向が反転されると、左右前輪の前後方向の位置の差が減少するので、遅れ側の車輪は先行する車輪に近づくよう移動される。この場合、操舵方向が反転されると、遅れ側の車輪の支持荷重が減少し、当該車輪が段差に乗り上げ易くなるので、先行する車輪が段差に乗り上げた後に操舵方向が反転されることが好ましい。   When the preceding wheel of the left and right front wheels rides on a step, the reaction force of the driving force of the preceding wheel is given as a driving force to the opposite wheel when the wheel opposite to the left and right wheels climbs the step. It is done. Also, if the steering angle is reduced to, for example, 0 after the preceding wheel has climbed the step, or if the steering direction is reversed, the difference in the position of the left and right front wheels in the front-rear direction decreases, Moved to approach the preceding wheel. In this case, if the steering direction is reversed, the support load of the delayed wheel decreases, and the wheel easily climbs on the step. Therefore, it is preferable that the steering direction is reversed after the preceding wheel rides on the step. .

また、実施形態によれば、段差乗り越し時の車両の目標傾斜角θstは、操舵角δの絶対値が大きいほど大きい値に演算される。よって、車両10の傾斜に伴う左右前輪の前後方向の変位量及び左右前輪の支持荷重の変化量は、操舵角δの絶対値が大きいほど大きい。従って、運転者は目測により段差の高さを判定し、その判定結果に応じて操舵操作によって操舵角δを制御することにより、段差の高さに応じて左右前輪の前後方向の変位量及び左右前輪の支持荷重の変化量を適宜に制御することができる。   In addition, according to the embodiment, the target inclination angle θst of the vehicle when stepping over a step is calculated to be larger as the absolute value of the steering angle δ is larger. Therefore, the amount of displacement in the front-rear direction of the left and right front wheels and the amount of change in the support load of the left and right front wheels accompanying the inclination of the vehicle 10 increases as the absolute value of the steering angle δ increases. Accordingly, the driver determines the height of the step by visual inspection, and controls the steering angle δ by the steering operation according to the determination result, thereby determining the amount of displacement in the front-rear direction of the left and right front wheels and the left and right according to the height of the step. The amount of change in the support load of the front wheels can be appropriately controlled.

更に、実施形態によれば、車両10の目標傾斜角θstは、車速Vが高いほど小さい値に演算される。よって、車両10の傾斜に伴う左右前輪の前後方向の変位量及び左右前輪の支持荷重の変化量は、車速Vが高いほど小さい。よって、車速Vが低いときには、左右前輪の前後方向の変位量及び左右前輪の支持荷重の変化量を大きくして車両が段差を乗り越し易くすることができる。逆に、車速Vが高いときには、左右前輪の前後方向の変位量及び左右前輪の支持荷重の変化量を小さくし、車両が段差を乗り越す際に先行する前輪が段差から受ける衝撃荷重に起因して車両の傾斜角が過大になる虞を低減することができる。   Furthermore, according to the embodiment, the target inclination angle θst of the vehicle 10 is calculated to be smaller as the vehicle speed V is higher. Therefore, the amount of displacement in the front-rear direction of the left and right front wheels and the amount of change in the support load of the left and right front wheels accompanying the inclination of the vehicle 10 is smaller as the vehicle speed V is higher. Therefore, when the vehicle speed V is low, the amount of displacement in the front-rear direction of the left and right front wheels and the amount of change in the support load of the left and right front wheels can be increased to make it easier for the vehicle to get over the step. Conversely, when the vehicle speed V is high, the amount of displacement in the front-rear direction of the left and right front wheels and the amount of change in the support load of the left and right front wheels are reduced, resulting from the impact load that the preceding front wheels receive from the step when the vehicle passes over the step. The possibility that the vehicle inclination angle becomes excessive can be reduced.

以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。   Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. This will be apparent to those skilled in the art.

例えば、上述の実施形態においては、車両傾斜装置18は、揺動部材36が揺動軸線34の周りに揺動され、揺動部材36の揺動が一対のコネクティングロッド40L及び40Rにより左右の前輪12L及び12Rへ伝達されるようになっている。しかし、車両傾斜装置は、左右の前輪を逆相にて車体24に対し上下動させることができる限り、当技術分野において公知の任意の構成を有していてよい。   For example, in the above-described embodiment, the vehicle tilting device 18 has the swinging member 36 swung around the swinging axis 34, and the swinging of the swinging member 36 is caused by the pair of connecting rods 40L and 40R. It is transmitted to 12L and 12R. However, the vehicle tilting device may have any configuration known in the art as long as the left and right front wheels can be moved up and down with respect to the vehicle body 24 in opposite phases.

また、上述の実施形態においては、目標傾斜角θstの最大値の絶対値及び第二の基準値δ2は車速Vが高いほど小さいが、目標傾斜角θstの最大値の絶対値及び第二の基準値δ2の少なくとも一方は、車速Vに関係なく一定の値であってもよい。また、車両10の目標傾斜角θstは、車速Vが高いほど小さくなるよう、車速Vに応じて可変設定される。しかし、目標傾斜角θstは、車速Vに関係なく、操舵角δの絶対値が大きいほど大きくなるよう、操舵角δの絶対値に応じて可変設定されるよう修正されてもよい。   In the above-described embodiment, the absolute value of the maximum value of the target inclination angle θst and the second reference value δ2 are smaller as the vehicle speed V is higher, but the absolute value of the maximum value of the target inclination angle θst and the second reference value At least one of the values δ2 may be a constant value regardless of the vehicle speed V. Further, the target inclination angle θst of the vehicle 10 is variably set according to the vehicle speed V so as to decrease as the vehicle speed V increases. However, regardless of the vehicle speed V, the target inclination angle θst may be modified so as to be variably set according to the absolute value of the steering angle δ so as to increase as the absolute value of the steering angle δ increases.

また、上述の実施形態においては、左右前輪12L及び12Rの瞬間中心である軸線29L及び29Rは、それぞれ前輪12L及び12Rが中立位置にあるときの回転軸線15L及び15Rに対し後方且つ下方にある。しかし、左右前輪12L及び12Rの瞬間中心は、それらの前輪が中立位置にあるときの回転軸線15L及び15Rに対し前方且つ上方にあってもよい。その場合にも、前輪12L及び12Rは、上方へ移動する際には中立の位置に対し後方へ変位し、逆に下方へ移動する際には中立の位置に対し前方へ変位する。   In the above-described embodiment, the axes 29L and 29R, which are the instantaneous centers of the left and right front wheels 12L and 12R, are rearward and downward with respect to the rotation axes 15L and 15R when the front wheels 12L and 12R are in the neutral position, respectively. However, the instantaneous centers of the left and right front wheels 12L and 12R may be forward and upward with respect to the rotation axes 15L and 15R when the front wheels are in the neutral position. Also in this case, the front wheels 12L and 12R are displaced backward with respect to the neutral position when moving upward, and are displaced forward with respect to the neutral position when moving downward.

また、上述の実施形態においては、操舵角δ及び車速Vに基づいて図4において実線にて示されたマップが参照されることにより、車両の段差乗り越し用の目標傾斜角θstが演算される。しかし、先行する車輪が段差に乗り上げると、車両は左右前輪の接地面の高さが異なることに起因して傾斜する。よって、遅れ側の車輪が段差に乗り上げる際に車両を先行する車輪の側へ傾斜させて遅れ側の車輪の支持荷重が効果的に低減されることが好ましい。従って、先行する車輪が段差に乗り上げた後で操舵方向が反転されたときには、段差乗り越し用の目標傾斜角θstは図4において破線にて示されたマップが参照されることにより、絶対値が大きい値に演算されるよう修正されてもよい。   In the embodiment described above, the target inclination angle θst for stepping over the step of the vehicle is calculated by referring to the map indicated by the solid line in FIG. 4 based on the steering angle δ and the vehicle speed V. However, when the preceding wheel rides on the step, the vehicle tilts due to the difference in the height of the ground contact surfaces of the left and right front wheels. Therefore, it is preferable that the support load of the delayed wheel is effectively reduced by tilting the vehicle toward the preceding wheel when the delayed wheel rides on the step. Accordingly, when the steering direction is reversed after the preceding wheel has stepped on the step, the target inclination angle θst for stepping over the step has a large absolute value by referring to the map indicated by the broken line in FIG. It may be modified so as to be calculated into a value.

更に、上述の実施形態においては、段差スイッチ60がオンであるときにも、後輪の操舵伝達比は段差スイッチ60がオフであるとき、即ち車両10の通常の走行時と同一である。しかし、前輪が段差を乗り越す際には、車両が傾斜されることにより、左右前輪の位置が前後方向にずらされ、前方側に位置する前輪の支持荷重が低減されればよく、後輪は必ずしも車両の通常走行時の操舵伝達比にて転舵されなくてもよい。よって、段差スイッチ60がオンであるときには、段差スイッチ60がオフであるときに比して、後輪の操舵伝達比が低下されてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, even when the step switch 60 is on, the rear wheel steering transmission ratio is the same as when the step switch 60 is off, that is, when the vehicle 10 is traveling normally. However, when the front wheels pass over the steps, the vehicle is tilted so that the positions of the left and right front wheels are shifted in the front-rear direction, and the support load of the front wheels located on the front side is reduced. The vehicle may not be steered at the steering transmission ratio during normal traveling of the vehicle. Therefore, when the step switch 60 is on, the steering transmission ratio of the rear wheels may be lowered compared to when the step switch 60 is off.

また、例えば運転者により操作されるダイヤル式又はスライダ式の操作装置により、段差スイッチ60がオンであるときの後輪の操舵伝達比を可変設定することができるよう修正されてもよい。その場合、設定可能な後輪の操舵伝達比は、逆相操舵の領域を含んでいてもよい。   Further, for example, a dial-type or slider-type operation device operated by a driver may be modified so that the steering transmission ratio of the rear wheels can be variably set when the step switch 60 is on. In this case, the settable rear wheel steering transmission ratio may include a reverse phase steering region.

例えば車両の前後方向が段差に対し傾斜している場合には、段差から遠い側の車輪が車体に対し上昇するよう車両が傾斜されるので、旋回によって段差に対する車両の前後方向の傾斜角が小さくなるよう後輪が転舵される。よって、状況によっては、段差に対する前方側の前輪の傾斜角が小さくなり、当該車輪が段差から受ける横力が大きくなって却って段差に乗り上げ難くなる場合がある。このような状況において、後輪の操舵伝達比が逆相操舵の値に設定されれば、段差に対する前方側の前輪の傾斜角を大きくし、当該車輪が段差から受ける横力を低減することができる。   For example, when the front-rear direction of the vehicle is inclined with respect to the step, the vehicle is inclined such that the wheel far from the step is raised with respect to the vehicle body, so that the turning angle of the vehicle in the front-rear direction with respect to the step is reduced by turning. The rear wheels are steered so that Therefore, depending on the situation, the inclination angle of the front wheel on the front side with respect to the step becomes small, and the lateral force that the wheel receives from the step becomes large, and it may be difficult to get on the step. In such a situation, if the steering transmission ratio of the rear wheels is set to the value of reverse phase steering, the inclination angle of the front wheels on the front side with respect to the step can be increased, and the lateral force that the wheel receives from the step can be reduced. it can.

10…自動傾斜車両、12L,12R…前輪、16L,16R…車輪キャリア、18…車両傾斜装置、20…電子制御装置、24…車体、34…揺動軸線、36…揺動部材、38…アクチュエータ、40L,40R…コネクティングロッド、56…傾斜角センサ、58…回転角センサ、60…操舵角センサ、62…段差スイッチ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Auto-tilt vehicle, 12L, 12R ... Front wheel, 16L, 16R ... Wheel carrier, 18 ... Vehicle tilting device, 20 ... Electronic control unit, 24 ... Vehicle body, 34 ... Swing axis, 36 ... Swing member, 38 ... Actuator 40L, 40R ... connecting rod, 56 ... tilt angle sensor, 58 ... rotation angle sensor, 60 ... steer angle sensor, 62 ... step switch

Claims (1)

横方向に隔置された一対の前輪と、一対の前輪を車体に対し互いに逆方向へ上下動させることにより車両を傾斜させるよう構成された車両傾斜装置と、制御装置とを含む自動傾斜車両であって、前記制御装置は、車両の走行状況に基づいて車両旋回用の目標傾斜角を演算し、車両の傾斜角が前記車両旋回用の目標傾斜角になるように前記車両傾斜装置を制御するよう構成された自動傾斜車両において、
車両には運転者により操作される段差スイッチが設けられており、前記制御装置は、前記段差スイッチがオンであるときには、車両の傾斜角が運転者による操舵操作量に応じて予め設定された段差乗り越し用の目標傾斜角になるように前記車両傾斜装置を制御するよう構成された自動傾斜車両。

An auto-tilt vehicle including a pair of front wheels spaced apart in the lateral direction, a vehicle tilting device configured to tilt the vehicle by moving the pair of front wheels up and down in opposite directions with respect to the vehicle body, and a control device The control device calculates a target inclination angle for turning the vehicle based on a traveling state of the vehicle, and controls the vehicle inclination device so that the inclination angle of the vehicle becomes the target inclination angle for turning the vehicle. In an auto-tilt vehicle configured as follows:
The vehicle is provided with a step switch that is operated by a driver, and the control device is configured such that when the step switch is on, a step in which the inclination angle of the vehicle is preset according to the amount of steering operation by the driver. An automatic tilting vehicle configured to control the vehicle tilting device so as to have a target tilt angle for passing over.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021045108A1 (en) * 2019-09-02 2021-03-11 ヤマハ発動機株式会社 Tilting vehicle
WO2021131708A1 (en) * 2019-12-26 2021-07-01 川崎重工業株式会社 Leaning-type vehicle

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021045108A1 (en) * 2019-09-02 2021-03-11 ヤマハ発動機株式会社 Tilting vehicle
JPWO2021045108A1 (en) * 2019-09-02 2021-03-11
EP4005908A4 (en) * 2019-09-02 2022-10-05 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Tilting vehicle
JP7387747B2 (en) 2019-09-02 2023-11-28 ヤマハ発動機株式会社 tilting vehicle
US11866122B2 (en) 2019-09-02 2024-01-09 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Leaning vehicle
WO2021131708A1 (en) * 2019-12-26 2021-07-01 川崎重工業株式会社 Leaning-type vehicle
JP2021104739A (en) * 2019-12-26 2021-07-26 川崎重工業株式会社 Lean type vehicle
US11975795B2 (en) 2019-12-26 2024-05-07 Kawasaki Motors, Ltd. Leaning-type vehicle

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