JP2019156258A - 傾斜可能車両 - Google Patents

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松田 義基
Yoshimoto Matsuda
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Abstract

【課題】 新たな操作性をもたらす車両を提供する。【解決手段】 傾斜可能車両は、車輪と、運転者の左右方向の体重移動によって前後方向の軸周りに傾斜可能な車体と、車体に支持され、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、車体に設けられ、走行中に運転者によって把持される把持部材と、車輪を上下方向に延びる操舵軸周りに回転駆動する操舵アクチュエータと、運転者の左右方向の体重移動を検出する体重移動検出器と、制御器と、を備える。把持部材は、回動不能に車体に設けられている。制御器は、体重移動検出器によって検出される体重移動の方向に車両を旋回させるように、操舵アクチュエータを駆動する。【選択図】図1

Description

本発明は、旋回時において前後方向の軸周りに車体を傾斜させながら走行できる車両である、傾斜可能車両に関する。
特許文献1は、路面に対してロール方向に傾動自在な車体を備える移動体を開示している。この移動体においては、車体の傾動がアクチュエータによって補助される。
特開2016−179710号公報
上記移動体の運転者は、従前同様、ハンドルの回転操作によって前輪の操舵を行う。
本発明は、新たな操作性をもたらす傾斜可能車両を提供することを目的とする。
本発明の一形態に係る傾斜可能車両は、車輪と、運転者の左右方向の体重移動によって前後方向の軸周りに傾斜可能な車体と、前記車体に支持され、前記車輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、前記車体に設けられ、走行中に運転者によって把持される把持部材と、前記車輪を上下方向に延びる操舵軸周りに回転駆動する操舵アクチュエータと、運転者の左右方向の体重移動を検出する体重移動検出器と、前記操舵アクチュエータの動作を制御する制御器と、を備え、前記把持部材は、前記操舵軸周りに回転不能に前記車体に設けられており、前記制御器は、前記体重移動検出器によって検出される体重移動の方向に前記車輪を回転させるように、前記操舵アクチュエータを駆動する。
前記構成によれば、把持部材は回転不能であり、従前のステアリングホイールあるいはバーハンドルのように、運転者が操舵要求を入力するための部材としての機能を持たない。運転者が左方または右方に体重移動して車体を傾斜させると、その方向へ曲がるようにして車輪の向きが変わり、車両が旋回していく。例えば、運転者が左方に体重移動した場合、車両は左旋回する。このように、操舵が、運転者の体重移動によって実現されるので、新たな操作性をもたらす車両を提供できる。体重移動方向と旋回方向とが同じであるので、車両を直感的に操縦できる。
運転者の加速要求を検出する加速要求検出器を備え、前記制御器は、加速要求に応じて前記操舵アクチュエータを駆動してもよい。
前記構成によれば、加速要求の程度あるいは有無に応じて、旋回性能を調整でき、運転者の意図を反映した操舵制御を行える。
前記車輪支持部材を前記車体に対して左右方向に延びるピボット軸周りに揺動させる軸距アクチュエータを備えてもよい。
前記構成によれば、車輪支持部材の車体に対する揺動により、軸距が変わる。軸距は、車両の直進性あるいは旋回容易性に関係する。操舵および旋回走行に新たな操作性をもたらす本車両において、走行中に直進性あるいは旋回容易性を変えることができる。
前記車輪支持部材の少なくとも一部が中空状に形成され、前記操舵アクチュエータが前記車輪支持部材に内蔵されてもよい。
前記構成によれば、操舵アクチュエータを保護できる。操舵アクチュエータが車両の外観を構成せず、車両の美観を維持できる。
前記車輪は前輪および後輪を含み、前記操舵軸は前輪操舵軸および後輪操舵軸を含み、前記操舵アクチュエータは、前記前輪を前記前輪操舵軸周りに回転駆動する前輪操舵アクチュエータ、および、前記後輪を前記後輪操舵軸周りに回転駆動する後輪操舵アクチュエータを含んでもよい。
前記構成によれば、前輪も後輪も操舵輪となるので、旋回性能が向上する。
電気モータで構成され、前記車輪を回転駆動する走行アクチュエータを備え、前記走行アクチュエータが、前記車輪に取り付けられてもよい。
前記構成によれば、走行アクチュエータが、いわゆるインホイールモータである。車体からの動力伝達が不要であり、なおかつ車輪の正転および逆転も容易である。
本発明によれば、新たな操作性をもたらす傾斜可能車両を提供できる。
実施形態に係る傾斜可能車両の右側面図である。 図2Aが把持部材の背面図、図2Bが把持部材の右側面図である。 前輪支持部材の断面図である。 傾斜可能車両の制御系を示すブロック図である。 傾斜可能車両の前進S字走行を正面から見た図である。 旋回中の速度および角度のタイムチャートである。 変形例に係るアクセル操作部材を示す図である。 図8AおよびBは変形例に係る把持部材を示す。
以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。同一または対応する要素には同一の符号を付して詳細な説明の重複を省略する。方向の概念は、運転者が見る方向を基準としており、前後方向は車長方向と対応し、左右方向は車幅方向と対応する。車両の車幅中心線に近い側を車幅内側とし、車幅中心線から遠い側を車幅外側とする。
(車輪・車体)
図1は、実施形態に係る傾斜可能車両1(以下、単に「車両」という)の右側面図である。車両1は、車輪と、車体2と、車体2に支持されて車輪を回転可能に支持する車輪支持部材とを備える。本実施形態では、車両1が、前輪3を1輪、後輪4を1輪、合計2つの車輪を備えており、車輪支持部材には、前輪3を回転可能に支持する前輪支持部材5と、後輪4を回転可能に支持する後輪支持部材6とが含まれる。
本実施形態では、前輪支持部材5も後輪支持部材6も、いわゆるスイングアーム式である。前輪支持部材5の基端部(後端部)は、車体2の前部に、左右方向に延びる前ピボット軸AF3周りに回転可能に支持されている。前輪3は、前輪支持部材5の先端部(前端部)に、左右方向に延びる前車軸AF1周りに回転可能に支持されている。後輪支持部材6の基端部(前端部)は、車体2の後部に、左右方向に延びる後ピボット軸AR3周りに回転可能に支持されている。後輪4は、後輪支持部材6の先端部(後端部)に、左右方向に延びる後車軸AR1周りに回転可能に支持されている。
本実施形態では、車両1が、全輪操舵式の車両であり、前輪3も後輪4も操舵輪である。前輪3は、概ね上下方向に延びる前操舵軸AF2周りに回転可能である。後輪4は、概ね上下方向に延びる後操舵軸AR2周りに回転可能である。前操舵軸AF2は、前輪支持部材5の長手方向と一致する。後操舵軸AR2は、後輪支持部材6の長手方向と一致する。
前輪支持部材5は、車体2の前部に支持されている基端部材5a、および、前輪2を支持する先端部材5bを有する。先端部材5bの基端部(後端部)は基端部材5aの先端部(前端部)に連結されており、それにより車体2から前輪3に延びる長尺の前輪支持部材5を構成できる。先端部材5bは、基端部材5aに対し、(前輪支持部材5の長手方向と一致する)前操舵軸AF2周りに回転可能である。先端部材5bの回転に伴って前輪3が前操舵軸AF2周りに回転する。
後輪支持部材6も、前輪支持部材5と同様である。基端部材6aが車体2の後部に支持され、先端部材6bが後輪3を支持する。先端部材6bは、基端部材6aに対し、(後輪支持部材6の長手方向と一致する)後操舵軸AR2周りに回転可能に連結される。先端部材6bの回転に伴って後輪4が後操舵軸AR2周りに回転する。
なお、参照符号7は、前ショックアブソーバ、参照符号8は、後ショックアブソーバである。前ショックアブソーバ7は、バネ上端部が車体2に枢結され、バネ下端部が、前輪支持部材5(特に、その基端部材5a)に枢結される。後ショックアブソーバ8は、バネ上端部が車体2に枢結され、バネ下端部が、後輪支持部材6(特に、その基端部材6a)に枢結される。
車体2の前後方向中央部かつ上部には、運転者が着座可能なシート9が設けられている。シート9はいわゆる鞍型である。この点で、傾斜可能車両1は鞍乗型乗物の一種といえる。運転者は、シート9に曲がって自身の両足で車体2を左右方向に挟む姿勢で、シート9に着座する。車体2の幅は、少なくとも前後方向においてシート9が設置されている個所において、運転者の騎乗姿勢を実現すべく、小さく設定されている。車体2の前上部には、このような騎乗姿勢にある運転者によって把持される把持部材10が設けられている。
車体2は、運転者の左右方向の移動によって前後方向の軸周りに傾斜可能である。この「前後方向の軸」は、前輪2aおよび後輪2bの接地点を通過する仮想的な軸線である。タイヤの踏面にはクラウンが付けられており、また、車体2は軽量である。そのため、体重移動(運転者の重心位置の左右方向および上下方向の移動)によって車体2は容易に傾斜する。
(把持部材)
把持部材10は、回動不能に車体2に取り付けられている。一般的な車両において、走行中に運転者によって把持される部材は、例えばステアリングホイールあるいはバーハンドルのように、車体2に回動可能に取り付けられて操舵に用いられる。しかし、本実施形態では、把持部材10は、操舵に用いる部材というよりむしろ、騎乗姿勢の安定に用いる部材である。そして、本実施形態に係る車両1は、運転者によって回転操作がなされるステアリングホイールやバーハンドルのような操舵に用いる部材を備えていない。この点については、後述する。
図2Aは、把持部材10の背面図(すなわち、騎乗姿勢にある運転者から見る図)である。図2Bは、把持部材10の右側面図である。図2Aおよび2Bに示すように、把持部材10は、車体2から上方に延びる左右一対の上延在部10a,10bを有する。各上延在部10a,10bには、運転者が握るグリップ11a,11bが介在している。なお、把持部材10は、上延在部10a,10bの剛性確保のため、上延在部10a,10bの上端部同士を繋ぐ横延在部10cを有していてもよい。換言すると、把持部材10は、背面視で逆U状に形成されていてもよい。
把持部材10には、運転者が自身の加速要求を入力するアクセル操作部材12、および、運転者が自身の減速要求を入力するブレーキ操作部材13が設けられている。
一例として、アクセル操作部材12は、グリップ式であり、その場合、左グリップ11aおよび/または右グリップ11bがアクセル操作部材12を構成してもいてもよい。単なる一例として、本実施形態では、右グリップ11bがアクセル操作部材12を構成するものとする(両グリップ11a,11bがアクセル操作部材を構成する場合については、後述する)。グリップ式の場合、アクセル操作部材は、その中心軸周りに回転可能であるが、この回転が操舵との直接的関連性はない。運転者は、アクセル操作部材の操作位置を変更することで、車両1の加速度および速度を調整できる。
一例として、ブレーキ操作部材13は、レバー式である。ブレーキ操作部材13は、アクセル操作部材12の前方で上方に延びるように配置され、運転者は、ブレーキ操作部材13を手前に引くことで、車輪に制動力を付与できる。運転者は、ブレーキ操作部材13の操作位置を変更することで、車輪に作用する制動力ひいては車両1の減速度を調整できる。
(アクチュエータ)
図1に戻り、車両1は、車輪を回転駆動する走行アクチュエータ21F,21Rを備える。一例として、車両1は、全輪駆動式の車両であり、前輪3も後輪4も駆動輪である。走行アクチュエータには、前輪3を回転駆動する前走行アクチュエータ21F、および、後輪4を回転駆動する後走行アクチュエータ21Rが含まれる。一例として、車両1は、インホイールモータ式の車両である。走行アクチュエータ21F,21Rは、例えば電気モータで構成される。前走行アクチュエータ21Fは、前輪3に取り付けられ、前車AF1と同軸状に配置され、前輪3の左側または右側に隣接配置される。後走行アクチュエータ21Rは、後輪4に取り付けられ、後車軸AR1と同軸状に配置され、後輪4の左側または右側に隣接配置される。
車両1は、車輪を操舵軸周りに回転駆動する操舵アクチュエータ22F,22Rを備える。上述のとおり、本実施形態に係る車両1は、全輪操舵式の車両である。操舵アクチュエータには、前輪3を前操舵軸AF2周りに回転駆動する前操舵アクチュエータ22F、および、後輪4を後操舵軸AR2周りに回転駆動する後操舵アクチュエータ22Rを備える。操舵アクチュエータ22F,22Rは、例えば電気モータで構成される。前輪支持部材5および後輪支持部材6が別個であり、また、前操舵アクチュエータ22Fおよび後操舵アクチュエータ22Rが別個である。そのため、車両1は、同位相方式の操舵も逆位相方式の操舵も実現できる。
車両1は、軸距(ホイールベース)を変更する軸距アクチュエータ23F,23Rを備える。上述のとおり、本実施形態に係る車両1は、前輪3の支持にも後輪4の支持にもスイングアーム式を採用しており、前輪3は前ピボット軸AF3周りに揺動可能であり、後輪4は後ピボット軸AR3周りに揺動可能である。前輪支持部材5が右側面視で反時計回りに回転すると、前輪3の接地点が車体2から前方へ遠ざかる。ホイールベースは長くなり、前キャスター角αFは大きくなる。後輪支持部材6が右側面視で時計回りに回転すると、後輪4の接地点が車体2から後方へ遠ざかる。ホイールベースは長くなり、後キャスター角αRは大きくなる。本書では、前キャスター角αFは、前操舵軸AF2と路面垂直線とが成す角をいい、後キャスター角αRは、後操舵軸AR2と路面垂直線とが成す角をいう。軸距アクチュエータ23F,23Rは、キャスター角を変更する「キャスター角アクチュエータ」と換言できる。
軸距アクチュエータ23F,23Rは、前輪3(および前輪支持部材5)を前ピボット軸AF3周りに回転駆動する前軸距アクチュエータ23F、および、後輪4(および後輪支持部材6)を後ピボット軸AR3周りに回転駆動する後軸距アクチュエータ23Rが含まれる。軸距アクチュエータ23F,23Rは、例えば電気モータで構成される。軸距アクチュエータ23F,23Rは、車体2に固定される。
図3は、前輪支持部材5の断面図である。前輪支持部材5は、少なくともその一部において、中空状に形成されている。一例として、基端部材5aの先端部が中空状に形成されている。一方、先端部材5bの基端部には、回転シャフト5cが設けられている。回転シャフト5cは、基端部材5aの先端部に挿入され、基端部材5aに回転可能に支持されている。回転シャフト5cの中心軸が、前操舵軸AF2である。前操舵アクチュエータ22Fは、基端部材5aの先端部に収納されており、その出力シャフトが回転シャフト5cと連結されている。詳細図示を省略するが、後輪支持部材6の構造および後操舵アクチュエータ22Rの配置も、これと同様である。
(制御系)
図4は、車両1の制御系を示すブロック図である。車両1は、アクチュエータ21F,21R,22F,22R,23F,23Rの動作を制御する制御器30を備えている。制御器30は、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリおよびI/Oインターフェースを有する。不揮発性メモリには、アクチュエータ21F,21R,22F,22R,23F,23Rの制御に関するプログラムが格納されており、プロセッサがプログラムを実行して揮発性メモリを用いて演算処理する。制御器30は、I/Oインターフェースにて、ドライバを介し、アクチュエータ21F,21R,22F,22R,23F,23Rと接続されている。また、制御器30は、I/Oインターフェースにて、各種センサと接続されており、各種センサの検出結果が制御器30に出力される。
センサには、運転者の左右方向の体重移動を検出する体重移動検出器31、および、運転者の加速要求を検出する加速要求検出器32が含まれる。その他、センサには、車速を検出する車速センサ33が含まれていてもよい。
一例として、体重移動検出器31は、車体2に取り付けられた慣性センサ(ジャイロセンサ)によって実現される。前述のとおり、車体2は体重移動に応じて容易に傾斜するので、車体2に取り付けられた慣性センサの検出結果から、運転者の左方向または右方向の体重移動を検出できる。
一例として、加速要求検出器32は、アクセル操作部材12または把持部材10に取り付けられたアクセル位置センサによって実現される。アクセル位置センサは、アクセル操作部材12の操作位置を検出する。
制御器30は、加速要求検出器32により検出される加速要求に応じて、走行アクチュエータ21F,21Rを制御する。制御器30は、加速要求が高いほど、走行アクチュエータ21F、21Rで発生されるトルクが大きくなるように走行アクチュエータ21F,21Rを制御する。
制御器30は、体重移動検出器31により検出される運転者の左右方向の体重移動に応じて、操舵アクチュエータ22F,22Rを制御する。
制御器30は、加速要求検出器32により検出される加速要求に応じて、操舵アクチュエータ22F,22Rを制御してもよい。制御器30は、加速要求検出器32により検出される加速要求、体重移動検出器31により検出される運転者の左右方向の体重移動、車速センサにより検出される車速に応じて、軸距アクチュエータ23F,23Rを制御してもよい。
(作用)
図5は、車両1の前進S字走行を正面から見た図である。図5に示す走行中において、アクセル操作部材23が操作状態にあり、非操作時の操作位置から幾分か変更されている。制御器30は、運転者の加速要求(操作状態にあるアクセル操作部材23の操作位置)に応じて、走行アクチュエータ21F,21Rに車両1を前進させるトルクを発生させ、それにより前輪3および後輪4が前進方向(右側面視で時計回り方向)に回転駆動されている。この走行アクチュエータ21F,21Rの作動の結果、車両1は前進する。
図5上部に前進右旋回を示す。運転者が右方向に体重移動すると、車体2は右方に傾斜する。この運転者および車体2の挙動は、体重移動検出器31で検出される。制御器30は、右方向への体重移動(ひいては車体2の右方向への傾斜)に応じて、操舵アクチュエータ22F,22Rに車両1を体重移動の方向と同じ方向である右方向へ旋回させるトルクを発生させる。
ここでは前進走行が想定されている。前輪3が進行方向前側の「第1操舵輪」、後輪4が進行方向後側の「第2操舵輪」である。
制御器30は、第1操舵輪である前輪3を前操舵軸AF2周りにおいて右方向(体重移動方向と同方向)に回転させるように、第1操舵輪と対応する前操舵アクチュエータ22Fにトルクを発生させる。第1操舵輪である前輪3は、車体の正面視車幅中心線に対して右方向に傾斜する。つまり、前輪3の路面に対する右方向への傾斜は、車体2のそれよりも大きくなる。車両1は、第1操舵輪が向けられている右方向へと旋回していく。
本実施形態に係る車両1は、逆位相方式の全輪操舵を採用している。制御器30は、第2操舵輪である後輪3を後操舵輪AR2周りにおいて左方向(体重移動方向および第1操舵輪の回転方向とは逆方向)に回転させるように、第2操舵輪と対応する後操舵アクチュエータ22Rにトルクを発生させる。
第2操舵輪である後輪4は、車体2の正面視車幅中心線に対して左方向に傾斜する。前輪3とは逆で、後輪4の路面に対する右方向への傾斜は、車体2のそれよりも小さくなる。車体2の傾斜時、前輪3は車体2の傾斜方向へより大きく傾斜して路面に被さるような姿勢になるのに対し、後輪4は路面に立つような姿勢になる。すると、後輪4は、旋回方向とは反対方向(左方向)へと横滑りする。そのため、車両は小さな旋回半径で旋回していく。
図5下部に前進左旋回を示す。前進右旋回と逆であるので、簡単に説明する。運転者が左方向に体重移動すると、車体2が左方に傾斜する。制御器30は、第1操舵輪である前輪3を前操舵軸AF2周りにおいて左方向(体重移動方向と同方向)に回転させるように、第1操舵輪と対応する前操舵アクチュエータ22Fにトルクを発生させる。制御器30は、第2操舵輪である後輪4を後操舵軸AR2周りにおいて右方向(体重移動方向および第1操舵輪の回転方向と逆方向)に回転させるように、第2操舵輪と対応する後操舵アクチュエータ22Rにトルクを発生させる。これにより、前輪3が路面に被さるように大きく傾斜する一方、後輪4が路面に立つような姿勢となり、車両1は、小さな旋回半径で左旋回していく。
このように、本実施形態に係る車両1によれば、車輪3,4と、運転者の左右方向の体重移動によって前後方向の軸周りに傾斜可能な車体2と、車体2に支持され、車輪3,4を回転可能に支持する車輪支持部材5,6と、車体2に設けられ、走行中に運転者によって把持される把持部材10と、車輪3,4を上下方向に延びる操舵軸AF2,AR2周りに回転駆動する操舵アクチュエータ22F,22Rと、運転者の左右方向の体重移動を検出する体重移動検出器31と、制御器30と、を備える。把持部材10は、回動不能に車体2に設けられている。制御器30は、体重移動検出器31によって検出される体重移動の方向に車両1を旋回させるように、操舵アクチュエータ22F,22Rを駆動する。
前記構成によれば、把持部材10は回転不能である。把持部材10は、従前のステアリングホイールあるいはバーハンドルのように、運転者が操舵要求を入力するための部材としての機能を持たない。運転者が左方または右方に体重移動して車体2を傾斜させると、その方向へ曲がるようにして車輪3,4の向きが変わり、車両1が旋回する。例えば、運転者が左方に体重移動した場合、車両1は左旋回する。このように、操舵が、運転者の体重移動によって実現される。したがって、新たな操作性をもたらす車両を提供できる。体重移動方向と旋回方向とが同じであるので、車両1を直感的に操縦できる。
本実施形態では、前輪3も後輪4も操舵輪である。このため、車両1の旋回性能が向上する。特に、逆位相方式が採用されており、車両1を体重移動方向と同方向に旋回させるために、第1操舵輪は体重移動方向と同方向に回転し、第2操舵輪は体重移動方向と逆方向に回転する。このため、小回りの利く車両1を提供できる。ただし、第2操舵輪を第1操舵輪と同じ方向に回転させる方式(同位相方式)が採用されてもよく、横移動が容易になる。
車輪支持部材5,6を車体2に対して左右方向に延びるピボット軸AF3,AR3周りに揺動させる軸距アクチュエータ23F,23Rを備える。車輪支持部材5,6の車体2に対する揺動により、軸距およびキャスター角が変わる。軸距は、車両の直進性あるいは旋回容易性に関係する。操舵および旋回走行に新たな操作性をもたらす本車両において、走行中に軸距を変えることができる。
一例として、アクセル操作部材12が非操作位置に向けて操作された場合、車両1を減速させるように走行アクチュエータ21F,21Rが制御される。このような操作が行われた場合、運転者は旋回走行を望んでおり、体重移動を開始することが考えられる。このとき(加速要求あるいは車速の低下が検出されたとき)、軸距を小さくなるようにして軸距アクチュエータ23F,23Rが制御されてもよい。これにより、減速時に旋回容易性を高めることができる。
その他、車両1に騎乗開始スイッチ、走行開始スイッチおよび騎乗終了スイッチが設けられていてもよい。この場合、騎乗開始スイッチが運転者に操作されると、制御器30が、軸距を最大限に大きくするように軸距アクチュエータ23F,23Rを制御する。これにより、シート高が最大限に低くなる。このため、運転者は容易にシート9に着座できる。走行開始スイッチが運転者に操作されると、制御器30が軸距を基準長さまで短くなるように軸距アクチュエータ23F,23Rを制御する。これにより、シート高が基準高さまで上昇し、走行に適した騎乗姿勢がとれるようになると共に、軸距が走行に適した長さになる。騎乗終了スイッチが運転者に操作されると、制御器30が騎乗開始スイッチの操作時と同様にして軸距アクチュエータ23F,23Rを制御する。これにより、シート高が最大限に低くなり、運転者は容易にシート9から離れることができる。
車輪支持部材5,6の少なくとも一部が中空状に形成され、操舵アクチュエータ22F,22Rが車輪支持部材5,6に内蔵されている。操舵アクチュエータ22F,22Rを保護できる。また、操舵アクチュエータ22F,22Rが車両1の外観を構成せず、車両1の美観を維持できる。
走行アクチュエータ21F,21Rがいわゆるインホイールモータである。車体2と車輪3,4との間の動力伝達のための構成および配置が不要となる。また、車輪3,4の正転および逆転も容易である。
前後輪3,4の正転および逆転を行え、また、前後輪3,4の操舵を行えるので、制御器30は、走行アクチュエータ21F,21Rおよび操舵アクチュエータ22F,22Rを制御して、車体2を自立させ続けることも可能になる。
これまで実施形態について説明したが、上記構成は適宜変更、追加および/または削除可能である。
上記実施形態では、体重移動検出器31により検出される運転者の体重移動の方向(更には、加速要求検出器32により検出される加速要求)に応じて、操舵アクチュエータ22F,22Rを制御しているが、その他のパラメータに応じて操舵アクチュエータ22F,22Rが制御されてもよい。
図6の上グラフは旋回時におけるヨーレートおよび車速のタイムチャート、下グラフは旋回時における車体角度およびバランス重心角度のタイムチャートである。車体角度は、正面視で車体中心線と路面法線とが成す角度である。バランス重心角度は、運転者および車体の重心位置と接地点とを結ぶ線と路面法線とが成す角度である。図示する旋回では、ヨーレートも車速もほぼ一定であり、定常円旋回に近い走行となっている。姿勢1では、バランス重心角度が車体角度よりも大きくなっており、いわゆるリーンイン状態となっている。姿勢2では、バランス重心角度が車体角度とほぼ同じであり、いわゆるリーンウィズ状態となっている。制御器30は、姿勢1を検出したときに操舵アクチュエータ22F,22Rを駆動して車両を旋回させる制御を実行してもよい。
姿勢1から姿勢2に移行するとき、あるいは、姿勢2から姿勢1に移行するとき、車体角度もバランス重心角度も急峻に変化する。制御器30は、このような急峻な変化が発生したときに操舵アクチュエータ22D,22Rを駆動して車両を旋回させる制御を実行してもよい。
図7は変形例に係るアクセル操作部材12を示す。図7に示すように、アクセル操作部材12は、グリップから別体となっていてもよい。アクセル操作部材12は、グリップの上方でグリップと同軸状で角変位可能なボタンで構成されていてもよい。この場合、運転者は、親指を除く4本の指でグリップを握り、ボタンに親指をかけて走行操作を行うことになる。
図8は変形例に係る把持部材10を示す。図8では、把持部材が角変位可能に構成されている。上記例では「回転不能」としたが、把持部材に入力された回転トルクが機械的に前輪の操舵に利用されなければよい。
上記実施形態では、車輪3,4の支持にスイングアーム式を採用したが、ハブステア式でもよい。車輪3,4の個数、シート9の型式は上記実施形態のものに限定されない。前輪3のみ操舵輪でもよく、前輪3または後輪4のみ駆動輪でもよい。前輪3および/または後輪4のキャスター角は可変でなくてもよい。
グリップ11a,11bが2つともアクセル操作部材12を構成していてもよい。その場合、車両1は、2つのアクセル操作部材12の操作位置をそれぞれ検出する第1加速要求検出器および第2加速要求検出器を備える。制御器は、2つの検出器の平均値あるいは最大値に基づいて各アクチュエータ21F,21R,22F,22R,23F,23Rを制御する。
1 傾斜可能車両
2 車体
3,4 車輪
5,6 車体支持部材
10 把持部材
21F,21R 走行アクチュエータ
22F,22R 操舵アクチュエータ
23F,23R 軸距アクチュエータ
30 制御器
31 体重移動検出器
32 加速要求検出器
AF1,AR1 車軸
AF2,AR2 操舵軸
AF3,AR3 ピボット軸

Claims (8)

  1. 車輪と、
    運転者の左右方向の体重移動によって前後方向の軸周りに傾斜可能な車体と、
    前記車体に支持され、前記車輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、
    前記車体に設けられ、走行中に運転者によって把持される把持部材と、
    前記車輪を上下方向に延びる操舵軸周りに回転駆動する操舵アクチュエータと、
    運転者の左右方向の体重移動を検出する体重移動検出器と、
    制御器と、を備え、
    前記把持部材は、回動不能に前記車体に設けられており、
    前記制御器は、前記体重移動検出器によって検出される体重移動の方向に車両を旋回させるように、前記操舵アクチュエータを駆動する、傾斜可能車両。
  2. 運転者の加速要求を検出する加速要求検出器を備え、
    前記制御器は、加速要求に応じて前記操舵アクチュエータを駆動する、請求項1に記載の傾斜可能車両。
  3. 前記車輪支持部材を前記車体に対して左右方向に延びるピボット軸周りに揺動させる軸距アクチュエータを備える、請求項1または2に記載の傾斜可能車両。
  4. 前記車輪支持部材の少なくとも一部が中空状に形成され、前記操舵アクチュエータが前記車輪支持部材に内蔵される、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の傾斜可能車両。
  5. 前記車輪は前輪および後輪を含み、前記操舵軸は前輪操舵軸および後輪操舵軸を含み、
    前記操舵アクチュエータは、前記前輪を前記前輪操舵軸周りに回転駆動する前輪操舵アクチュエータ、および、前記後輪を前記後輪操舵軸周りに回転駆動する後輪操舵アクチュエータを含む、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の傾斜可能車両。
  6. 電気モータで構成され、前記車輪を回転駆動する走行アクチュエータを備え、
    前記走行アクチュエータが、前記車輪に取り付けられる、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の傾斜可能車両。
  7. 前記制御器は、車体角度とバランス重心角度との間の偏差が所定値以上になると、体重移動の方向に車両を旋回させるように、前記操舵アクチュエータを駆動する、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の傾斜可能車両。
  8. 前記制御器は、車体角度またはバランス重心角度の変化率が所定値以上であるときに、前記操舵アクチュエータを駆動する、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の傾斜可能車両。
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