JP2020164072A - 電動三輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な操舵性を実現しつつ走行時の挙動の安定性を高めることができる電動三輪車を提供する。【解決手段】電動三輪車は、第１軸線回りに左輪に駆動力を付与する第１電動機４３と、左輪に並んで配置される右輪に第２軸線回りに駆動力を付与する第２電動機４５と、左輪の回転速度を検出する回転センサー５１と、右輪の回転速度を検出する回転センサー５２と、予め決められた走行速度以下で左輪の回転速度および右輪の回転速度が相違すると、左輪および右輪に共通に１回転速度の駆動力を特定する制御信号を生成するコントローラー４８とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、第１軸線回りに回転自在にフレームに支持される左輪と、左輪に並んで第２軸線回りに回転自在にフレームに支持される右輪とを備える電動三輪車に関する。

特許文献１は、第１軸線回りに回転自在にフレームに支持される左前輪と、左前輪に並んで第２軸線回りに回転自在にフレームに支持される右前輪とを備える電動三輪車を開示する。旋回時、外輪は内輪に比べて小さい曲率の軌道を辿る。

特開２０１０−１８４５０８号公報

特許文献１に記載のものでは、左前輪と右前輪とが個別にフロントフォークに支持されることから外輪と内輪との回転差が受動的に吸収されるものの、実際のところ、良好な操舵性は確保されることができない。旋回しづらい。操舵性の低下は電動三輪車の商品力の低下を招く。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、良好な操舵性を実現しつつ走行時の挙動の安定性を高めることができる電動三輪車を提供することを目的とする。

本発明の第１側面によれば、第１軸線回りに回転自在にフレームに支持される左輪と、前記左輪に並んで第２軸線回りに回転自在に前記フレームに支持される右輪と、前記第１軸線回りに前記左輪に駆動力を付与する第１電動機と、前記第２軸線回りに前記右輪に駆動力を付与する第２電動機と、前記左輪の回転速度を検出する回転センサーと、前記右輪の回転速度を検出する回転センサーと、予め決められた走行速度以下で前記左輪の回転速度および前記右輪の回転速度が相違すると、前記左輪および前記右輪に共通に１回転速度の駆動力を特定する制御信号を生成するコントローラーとを備える電動三輪車が提供される。

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記走行速度を超えた走行速度では、前記コントローラーは、鉛直方向に対する車体左右方向の傾斜角に応じて前記左輪および前記右輪に個別に駆動力を特定する制御信号を生成する。

第３側面によれば、第１または第２側面の構成に加えて、前記フレームは、車体上下方向に個別に変位自在に前記左輪および前記右輪を支持する。

第４側面によれば、第１〜第３側面のいずれか１の構成に加えて、前記走行速度を超えた走行速度では、前記コントローラーは、前記左輪および前記右輪の舵角に応じて前記左輪および前記右輪に個別に駆動力を特定する制御信号を生成する。

第５側面によれば、第１〜第４側面のいずれか１の構成に加えて、前記フレームは、直進時の前記軸線に直交し前記左輪と地面との接地点を通る第１仮想鉛直面と、直進時の前記軸線に直交し前記右輪と前記地面との接地点を通る第２仮想鉛直面とで挟まれる空間から外側に乗員の重心の移動を許容する構造を有する。

第１側面によれば、静止状態からこぎ出し始めたとき、前進方向に慣性力が十分に高まっていないことから、左右方向に重心がずれることで電動三輪車には左右方向にふらつく力が作用する。このとき、左右の傾斜に合わせて電動機が制御されても、そうした制御は姿勢の安定化に寄与しない。無駄に電力が消費されてしまう。左輪および右輪で共通に１回転速度が設定されると、制御の無駄は省かれ、消費電力は節制されることができる。

第２側面によれば、車体の左右方向の傾斜に応じて左輪および右輪には個別に駆動力が付与される。こうして左右の傾斜に合わせて第１電動機および第２電動機が個別に制御されると、車両の姿勢は安定化することができる。

第３側面によれば、地面からの反力に応じて左輪および右輪は個別に車体上下方向に変位することができる。左輪および右輪の駆動力が相違することで左輪または右輪の変位は引き起こされることができる。こうして車体の姿勢はさらに安定化することができる。

第４側面によれば、２つの輪の舵角に応じて左輪および右輪には個別に駆動力が付与される。こうして左右の旋回に合わせて第１電動機および第２電動機が個別に制御されると、車両の姿勢は安定化することができる。

第５側面によれば、乗員の重心の移動範囲に対して左輪および右輪の間隔が狭まることから、電動三輪車は一般の二輪自転車に近い意匠を確保することができる。こうして電動三輪車の意匠性は向上することができる。

本発明の一実施形態に係る電動三輪車すなわち電動アシスト三輪自転車の全体構成を概略的に示す側面図である。 三輪自転車の正面図である。 電動駆動系の構成を概略的に示すブロック図である。 コントローラーの処理動作を概略的に示すフローチャートである。 巡航制御の処理動作を概略的に示すフローチャートである。 直進制御の処理動作を概略的に示すフローチャートである。 旋回制御の処理動作を概略的に示すフローチャートである。 斜面走行制御の処理動作を概略的に示すフローチャートである。 こぎ出し制御の処理動作を概略的に示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、前後、上下および左右の各方向は三輪自転車に搭乗した乗員から見た方向をいう。

図１は本発明の一実施形態に係る電動アシスト三輪自転車１１の全体構成を概略的に示す。三輪自転車１１は、左右に並んで配置される左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂを支持する操舵系１３と、前端で操舵系１３に連結され、前端から後方に離れた位置で回転自在に単一の後輪１４を支持するフレーム１５とを備える。フレーム１５は、左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの上方に配置されるヘッドパイプ１５ａと、ヘッドパイプ１５ａから後方に延びるダウンチューブ１５ｂと、ヘッドパイプ１５ａの後方でダウンチューブ１５ｂから上向きに延びるシートチューブ１５ｃと、ダウンチューブ１５ｃからさらに後方に延びて軸線Ｘｒ回りで回転自在に後輪１４を支持するチェーンステー１５ｄとを有する。後輪１４の軸線Ｘｒが水平方向に位置すると、フレーム１５の自立姿勢は確保される。このとき、フレーム１５の左右中心面は鉛直面に一致する。

シートチューブ１５ｃの上端にはサドル１６が支持される。サドル１６は、シートチューブ１５ｃに差し込まれるシートピラー１７に固定される。サドル１６は乗員の臀部を受ける。

フレーム１５には、乗員の人力で軸線Ｘｒ回りに後輪１４を駆動する人力駆動系１８が結合される。人力駆動系１８は、ヘッドパイプ１５ａとシートチューブ１５ｃとの間でダウンチューブ１５ｂに回転自在に支持されるクランク１９と、クランク１９の回転軸線Ｘｋに同軸にクランク１９に固定される駆動スプロケット２１と、後輪１４の軸線Ｘｒに同軸に後輪１４に固定される従動スプロケット２２と、駆動スプロケット２１および従動スプロケット２２に巻き掛けられるチェーン２３とを備える。クランク１９は、後輪１４の軸線Ｘｒに平行な軸心を有し、ダウンチューブ１５ｂの軸受に回転自在に支持される駆動軸１９ａと、ダウンチューブ１５ｂよりも左側に突出する駆動軸１９ａの一端に結合されて、駆動軸１９ａから遠心方向に延びる左アーム１９ｂと、ダウンチューブ１５ｂよりも右側に突出する駆動軸１９ａの他端に結合されて、駆動軸１９ａから遠心方向に延びる右アーム１９ｃとを有する。左アーム１９ｂおよび右アーム１９ｃは駆動軸１９ａの軸心回りで１８０度の間隔で配置される。左アーム１９ｂおよび右アーム１９ｂの先端にはそれぞれペダル２４が連結される。ペダル２４は、駆動軸１９ａの軸心に平行な回転軸線回りで回転自在に左アーム１９ｂおよび右アーム１９ｃに支持される。乗員は、サドル１６に座りながら、左右のペダル２４に左右の足を載せることができる。

操舵系１３は、上方にいくにつれて後方に変位する操舵軸線Ｓｘ回りで回転自在にヘッドパイプ１５ａに連結されるフロントフォーク２５と、図２に示されるように、ヘッドパイプ１５ａよりも上方でフロントフォーク２５に結合されて、左右方向に延びるハンドルバー２６と、ハンドルバー２６の左端に揺動自在に取り付けられて、後輪１４のブレーキに連結される後輪ブレーキレバー２７と、ハンドルバー２６の右端に揺動自在に取り付けられて、前輪１２ａ、１２ｂのブレーキに連結される前輪ブレーキレバー２８と、フロントフォーク２５に対して姿勢変化自在にフロントフォーク２５に連結され、左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂを支持するリンク機構２９とを備える。ハンドルバー２６の左右端にはそれぞれグリップ３１が固定される。左側のグリップ３１に後輪ブレーキレバー２７は並列に延びる。乗員の左手はグリップ３１を握りながら後輪ブレーキレバー２７を操作することができる。右側のグリップ３１に前輪ブレーキレバー２８は並列に延びる。乗員の右手はグリップ３１を握りながら前輪ブレーキレバー２８を操作することができる。

リンク機構２９は、前後方向に延びる水平軸線Ｈｘ回りでロール方向に回転自在にフロントフォーク２５に連結され、水平軸線Ｈｘから左右方向に延びる支持部材３２と、水平軸線Ｈｘに平行な連結軸線Ｘｐ回りで回転自在に、水平軸線Ｈｘよりも左側で支持部材３２に支持される左ナックル３３と、水平軸線Ｈｘに平行な連結軸線Ｘｑ回りで回転自在に、水平軸線Ｈｘよりも右側で支持部材３２に支持される右ナックル３４と、左ナックル３３および右ナックル３４を相互に連結するリンクアーム３５とを有する。リンクアーム３５は連結軸線Ｘｐ、Ｘｑに平行な揺動軸線回りで揺動自在に左ナックル３３および右ナックル３４にそれぞれ結合される。こうして４つの関節を有する四辺形のリンク機構２９は確立される。リンクアーム３５の働きで連結軸線Ｘｐ、Ｘｑ回りで左ナックル３３および右ナックル３４の動きは連動する。しかも、リンク機構２９は水平軸線Ｈｘ回りで回転するので、左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂはフロントフォーク２５に対して相対的に上下方向に変位する。

左ナックル３３には、軸線Ｘｆｆ回りで回転自在に左前輪１２ａのハブ３６が連結される。右ナックル３４には、軸線Ｘｆｓ回りで回転自在に右前輪１２ｂのハブ３６が連結される。フレーム１５は、平地での直進時に軸線Ｘｆｆに直交し左前輪１２ａと地面との接地点を通る第１仮想鉛直面Ｖｆと、平地での直進時に軸線Ｘｆｓに直交し右前輪１２ｂと地面との接地点を通る第２仮想鉛直面Ｖｓとで挟まれる空間から外側に乗員の重心の移動を許容する構造を有する。図１に示されるように、左前輪１２ａ、右前輪１２ｂおよび後輪１４は、それぞれ、ハブ３６と、ハブ３６に同軸であってスポーク３７でハブ３６に連結されるリム３８と、リム３８に装着されるゴムタイヤ３９とで形成される。

図３に示されるように、三輪自転車１１には、電力で生じる駆動力で軸線Ｘｆｆ、Ｘｆｓ回りに左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂを駆動する電動駆動系４２が結合される。電動駆動系４２は、左前輪１２ａに接続されて、電力の供給に応じて左前輪１２ａに駆動力を付与する第１電動機４３と、第１電動機４３に接続されて、第１電動機４３に供給される電力を制御する第１ドライバー回路４４と、右前輪１２ａに接続されて、電力の供給に応じて右前輪１２ａに駆動力を付与する第２電動機４５と、第２電動機４５に接続されて、第２電動機４５に供給される電力を制御する第２ドライバー回路４６と、第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に接続されて、第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に供給される電力を貯蔵するバッテリー４７とを備える。第１電動機４３および第２電動機４５には例えば直流（ＤＣ）ブラシレスモーターが用いられることができる。第１電動機４３および第２電動機４５は左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの車軸に直接に連結されてもよくギア機構を介して間接に連結されてもよい。第１電動機４３および第２電動機４５にはバッテリー４７から個別に電力が供給される。したがって、左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動力は個別に設定される。

電動駆動系４２は、さらに、第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に接続されて、第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６の動作を制御するコントローラー４８と、左前輪１２ａの回転速度を検出し、検出した左前輪速をコントローラー４８に供給する左前輪速センサー５１と、右前輪１２ｂの回転速度を検出し、検出した右前輪測をコントローラー４８に供給する右前輪速センサー５２と、後輪１４の回転速度に基づき車速を検出し、検出した車速をコントローラー４８に供給する後輪速センサー５３と、クランク１９に作用する踏力を検出し、検出した踏力の大きさをコントローラー４８に供給する踏力センサー５４と、ヘッドパイプ１５ａに対するハンドルバー２６の操舵角を検出し、検出した操舵角をコントローラー４８に供給する操舵センサー５５と、鉛直方向（重力方向）に対してシートチューブ１５ｃの傾斜角を検出し、検出した傾斜角をコントローラー４８に供給する傾斜センサー５６と、鉛直方向に直交する水平面に対して左右方向に路面の傾斜角を検出し、検出した路面の傾斜角をコントローラー４８に供給する斜面センサー５７とを備える。

速度センサー５１は、例えば、後輪１４の軸受に取り付けられて、後輪１４の回転速度に基づき車速を特定する電気信号を出力する。操舵センサー５５は、例えば、ヘッドパイプ１５ａに取り付けられて、操舵軸線Ｓｘ回りでフロントフォーク２５の回転角を特定する電気信号を出力する。傾斜センサー５６は、例えば、シートチューブ１５ｃに取り付けられて、平地での直進時に後輪１４の軸線Ｘｒに直交する鉛直面に対して左右方向に傾斜角を特定する電気信号を出力する。傾斜センサー５６には例えばジャイロセンサーが用いられることができる。斜面センサー５７は、例えば、フロントフォーク２５に取り付けられて、支持部材３２の水平軸線Ｈｘ回りにリンク機構２９の傾斜角を特定する電気信号を出力する。コントローラー４８、速度センサー５１、操舵センサー５５、傾斜センサー５６および斜面センサー５７にはバッテリー４７から動作電力が供給される。

コントローラー４８は記憶デバイス４８ａを含む。記憶デバイス４８ａには、例えば、踏力に対して電動機の回転数（１分あたり）を割り当てるルックアップテーブルが格納される。ルックアップテーブルには、踏力の大きさごとに、割り当てられた回転数（１分あたり）を実現する電流値が規定される。

走行にあたって乗員は自立する三輪自転車１１のサドル１６を跨ぐ。乗員は左手で左のグリップ３１を握り右手で右のグリップ３１を握る。乗員は左右のペダル２４にそれぞれ左足および右足を載せる。乗員がペダル２４を踏むと、クランク１９に乗員の踏力が作用する。回転軸線Ｘｋ回りでクランク１９は回転する。クランク１９の回転は、駆動スプロケット２１、チェーン２３および従動スプロケット２２の働きで後輪１４に伝達される。こうして人力の駆動力は後輪１４の回転を引き起こす。三輪自転車１１は前進する。

コントローラー４８のスイッチがオンされると、コントローラー４８は電動アシストの制御を実施する。図４に示されるように、走行時、ステップＳ１でコントローラー４８は走行速度を検出する。検出にあたってコントローラー４８には後輪速センサー５３から信号が供給される。走行速度が予め決められた速度を超えたと判断されると、コントローラー４８はステップＳ２で巡航制御を実施する。予め決められた速度を超えると、前進方向の慣性力の働きで三輪自転車１１の姿勢や挙動は安定する。したがって、コントローラー４８は、安定した姿勢や挙動に基づき左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動を制御する。巡航制御の詳細は後述される。

ステップＳ１で、走行速度が予め決められた速度以下であれば、コントローラー４８はステップＳ３でこぎ出し制御を実施する。こぎ出し時には三輪自転車１１の姿勢や挙動が安定しないことから、姿勢や挙動の不安定さに基づき左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動は制御される。こぎ出し制御の詳細は後述される。

図５に示されるように、巡航制御にあたってコントローラー４８はステップＴ１で平地での直進時に後輪１４の軸線Ｘｒに直交する鉛直面に対して左右方向にシートチューブ１５ｃの傾斜角を検出する。検出にあたってコントローラー４８には傾斜センサー５６から信号が供給される。シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた傾斜角以下であれば、コントローラー４８はステップＴ２で直進制御を実施する。シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた傾斜角以下のとき、乗員は直進走行を意図すると推定される。コントローラー４８は左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動を制御し三輪自転車１１の直進安定性を高める。直進制御の詳細は後述される。

ステップＴ１で、シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた傾斜角を超えたと判断されると、コントローラー４８はステップＴ３で旋回制御を実施する。シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた傾斜角を超えると、乗員は旋回を意図すると推定される。一般に、乗員は旋回方向に身体を傾け重心を移動させる。したがって、コントローラー４８は、左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの間で旋回時に生じる回転数の差に基づき左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動を制御する。こうして旋回時に挙動の安定性は高められる。
旋回制御の詳細は後述される。

図６に示されるように、直進制御が実行されると、コントローラー４８はステップＶ１でハンドルバー２６の操舵角を検出する。検出にあたってコントローラー４８には操舵センサー５５から信号が供給される。操舵角に基づき左前輪１２ａが内輪であると判断されると、ステップＶ２でコントローラー４８は右前輪１２ｂの駆動力に比べて大きな駆動力を左前輪１２ａに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第１電動機４３に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第２電動機４５に供給される電流値は特定される。傾斜角（または操舵角）が大きいほど、係数は小さい値であればよい。

続くステップＶ３で制御信号は第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に供給される。第１ドライバー回路４４は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機４３に電流を供給する。第１電動機４３は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路４６は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機４５に電流を供給する。第２電動機４５は左前輪１２ｂを駆動する。ハンドルバー２６が微小角度で左に切られていても、右前輪１２ｂ（外輪）に比べて左前輪１２ａ（内輪）に大きな駆動力が付与されることでハンドルバー２６は直進方向に戻される。

ステップＶ１で、操舵角に基づき右前輪１２ｂが内輪であると判断されると、ステップＶ４でコントローラー４８は左前輪１２ａの駆動力に比べて大きな駆動力を右前輪１２ｂに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第２電動機４５に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第１電動機４３に供給される電流値は特定される。

続くステップＶ３で制御信号は第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に供給される。第１ドライバー回路４４は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機４３に電流を供給する。第１電動機４３は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路４６は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機４５に電流を供給する。第２電動機４５は左前輪１２ｂを駆動する。ハンドルバー２６が微小角度で右に切られていても、左前輪１２ａ（外輪）に比べて右前輪１２ｂ（内輪）に大きな駆動力が付与されることでハンドルバー２６は直進方向に戻される。

前述のように、シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた値以下のとき、乗員は直進走行を意図すると推定される。このとき、ハンドルバー２６の操舵が検出されると、外輪に比べて内輪に大きな駆動力が付与されることでハンドルバー２６は直進方向に戻される。こうして直進安定性は高められる。一般に、直進走行時には、二輪車の乗員は左右方向の重心のずれをハンドルの操舵で補う。こうしたハンドルバー２６の操舵が第１電動機４３および第２電動機４５の働きで支援されることで直進安定性は高められる。走行時の挙動の安定性は高められる。

図７に示されるように、旋回制御が実行されると、コントローラー４８はステップＷ１でハンドルバー２６の操舵角を検出する。検出にあたってコントローラー４８には操舵センサー５５から信号が供給される。操舵角に基づき左前輪１２ａが内輪であると判断されると、ステップＷ２でコントローラー４８は左前輪１２ａの駆動力に比べて大きな駆動力を右前輪１２ｂに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第２電動機４５に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第１電動機４３に供給される電流値は特定される。傾斜角（または操舵角）が大きいほど、係数は小さい値であればよい。

続くステップＷ３で制御信号は第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に供給される。第１ドライバー回路４４は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機４３に電流を供給する。第１電動機４３は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路４６は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機４５に電流を供給する。第２電動機４５は左前輪１２ｂを駆動する。左前輪１２ａ（内輪）に比べて右前輪１２ｂ（外輪）に大きな駆動力が付与されることで、旋回時に内輪および外輪に意図的に回転数の差が生成される。

ステップＷ１で、操舵角に基づき左前輪１２ａが外輪であると判断されると、ステップＷ４でコントローラー４８は右前輪１２ｂの駆動力に比べて大きな駆動力を左前輪１２ａに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第１電動機４３に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第２電動機４５に供給される電流値は特定される。

続くステップＷ３で制御信号は第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に供給される。第１ドライバー回路４４は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機４３に電流を供給する。第１電動機４３は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路４６は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機４５に電流を供給する。第２電動機４５は左前輪１２ｂを駆動する。右前輪１２ｂ（内輪）に比べて左前輪１２ａ（外輪）に大きな駆動力が付与されることで、旋回時に内輪および外輪に意図的に回転数の差が生成される。

前述のように、シートチューブ１５ｃの傾斜が予め決められた値を超えると、乗員は旋回を意図すると推定される。一般に、乗員は旋回方向に身体を傾け重心を移動させる。このとき、ハンドルバー２６の操舵角が検出されると、内輪に比べて外輪に大きな駆動力が付与されることで、旋回時に内輪および外輪に意図的に回転数の差が生成されることができる。車両はスムースに旋回することができる。旋回時に挙動の安定性は高められることができる。良好な操舵性は実現されることができる。直進走行時と旋回時とで内輪および外輪の間で駆動力の大小関係が切り替わることで、走行時の挙動の安定性は良好に高められることができる。

ここで、一般に、乗員は旋回方向に身体を傾け重心を移動させる。旋回の曲率が大きいほど、重心の移動距離は大きくなる。重心の移動距離が大きくなれば、シートチューブ１５ｃの傾斜は大きくなる。したがって、シートチューブ１５ｃの傾斜に合わせて内輪と外輪との間で駆動力差が大きくなれば、車両は旋回の曲率に合わせてスムースに旋回することができる。旋回時に挙動の安定性は高められることができる。走行時の挙動の安定性は高められることができる。

巡航制御では、直進制御時に、斜面走行制御が重畳的に実行されてもよい。図８に示されるように、斜面走行制御が実行されると、コントローラー４８はステップＱ１で路面の傾斜角を検出する。検出にあたってコントローラー４８には斜面センサー５７から信号が供給される。路面の傾斜角に基づき左前輪１２ａが下側輪であると判断されると、ステップＱ２でコントローラー４８は右前輪１２ｂの駆動力に比べて大きな駆動力を左前輪１２ａに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第１電動機４３に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第２電動機４５に供給される電流値は特定される。傾斜角が大きいほど、係数は小さい値であればよい。

続くステップＱ３で制御信号は第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に供給される。第１ドライバー回路４４は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機４３に電流を供給する。第１電動機４３は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路４６は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機４５に電流を供給する。第２電動機４５は左前輪１２ｂを駆動する。左右方向に傾斜する斜面で走行時に、右前輪１２ｂ（上側輪）に比べて左前輪１２ａ（下側輪）に大きな駆動力が付与されることで、斜面に沿って下降する力に抗する駆動力が左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂに付与される。こうして直進安定性は高められる。走行時の挙動の安定性は高められることができる。

ステップＱ１で、路面の傾斜角に基づき右前輪１２ｂが下側輪であると判断されると、ステップＱ４でコントローラー４８は左前輪１２ａの駆動力に比べて大きな駆動力を右前輪１２ｂに付与する制御信号を生成する。制御信号の生成にあたってルックアップテーブルから踏力の大きさに応じて第２電動機４５に供給される電流値は取得される。取得された電流値に係数（＜１）が掛け合わせられることで、第１電動機４３に供給される電流値は特定される。

続くステップＱ３で制御信号は第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に供給される。第１ドライバー回路４４は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機４３に電流を供給する。第１電動機４３は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路４６は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機４５に電流を供給する。第２電動機４５は左前輪１２ｂを駆動する。左右方向に傾斜する斜面で走行時に、左前輪１２ａ（上側輪）に比べて右前輪１２ｂ（下側輪）に大きな駆動力が付与されることで、斜面に沿って下降する力に抗する駆動力が左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂに付与される。こうして直進安定性は高められる。走行時の挙動の安定性は高められることができる。

図９に示されるように、こぎ出し制御が実行されると、ステップＲ１でコントローラー４８は左前輪１２ａの回転速度および右前輪１２ｂの回転速度を検出する。検出にあたってコントローラー４８には左前輪速センサー５１および右前輪速センサー５２から信号が供給される。左前輪１２ａの回転速度が右前輪１２ｂの回転速度よりも小さければ、ステップＲ２でコントローラー４８は左前輪１２ａの回転速度に基づき制御信号を生成する。制御信号では踏力（人力）の大きさに応じて第１電動機４３および第２電動機４５に共通に供給される電流値が特定される。

続くステップＲ３で制御信号は第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に供給される。第１ドライバー回路４４は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機４３に電流を供給する。第１電動機４３は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路４６は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機４５に電流を供給する。第２電動機４５は左前輪１２ｂを駆動する。

左前輪１２ａの回転速度が右前輪１２ｂの回転速度以上であれば、ステップＲ４でコントローラー４８は右前輪１２ｂの回転速度に基づき制御信号を生成する。制御信号では踏力（人力）の大きさに応じて第１電動機４３および第２電動機４５に共通に供給される電流値が特定される。

続くステップＲ３で制御信号は第１ドライバー回路４４および第２ドライバー回路４６に供給される。第１ドライバー回路４４は制御信号に基づき指定される電流値で第１電動機４３に電流を供給する。第１電動機４３は左前輪１２ａを駆動する。第２ドライバー回路４６は制御信号に基づき指定される電流値で第２電動機４５に電流を供給する。第２電動機４５は左前輪１２ｂを駆動する。

静止状態からこぎ出し始めたとき、前進方向に慣性力が十分に高まっていないことから、左右方向に重心がずれることで三輪自転車１１には左右方向にふらつく力が作用する。このとき、シートチューブ１５ｃの傾斜に合わせて第１電動機４３および第２電動機４５が個別に制御されても、そうした制御は姿勢の安定化に寄与しない。無駄に電力が消費されてしまう。左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂで共通に１回転速度が設定されると、制御の無駄は省かれ、消費電力は節制されることができる。

本実施形態では、フレーム１５は、上下方向に個別に変位自在に左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂを支持する。地面からの反力に応じて左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂは個別に車体上下方向に変位することができる。左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの駆動力が相違することで左前輪１２ａまたは右前輪１２ｂの変位は引き起こされることができる。こうして車体の姿勢はさらに安定化することができる。

本実施形態に係るフレーム１５は、平地での直進時に軸線Ｘｆｆに直交し左前輪１２ａと地面との接地点を通る第１仮想鉛直面Ｖｆと、平地での直進時に軸線Ｘｆｓに直交し右前輪１２ｂと地面との接地点を通る第２仮想鉛直面Ｖｓとで挟まれる空間から外側に乗員の重心の移動を許容する構造を有する。乗員の重心の移動範囲に対して左前輪１２ａおよび右前輪１２ｂの間隔が狭まることから、三輪自転車１１は一般の二輪自転車に近い意匠を確保することができる。こうして三輪自転車１１の意匠性は高められることができる。

１１…電動三輪車（電動アシスト三輪自転車）、１２ａ…左輪（左前輪）、１２ｂ…右輪（右前輪）、１５…フレーム、４３…第１電動機、４５…第２電動機、４８…コントローラー、５１…回転センサー（左前輪速センサー）、５２…回転センサー（右前輪速センサー）、Ｖｆ…第１仮想鉛直面、Ｖｓ…第２仮想鉛直面、Ｘｆｆ…第１軸線（左前輪の軸線）、Ｘｆｓ…第２軸線（右前輪の軸線）。

Claims (5)

1. 第１軸線回りに回転自在にフレームに支持される左輪と、
   前記左輪に並んで第２軸線回りに回転自在に前記フレームに支持される右輪と、
   前記第１軸線回りに前記左輪に駆動力を付与する第１電動機と、
   前記第２軸線回りに前記右輪に駆動力を付与する第２電動機と、
   前記左輪の回転速度を検出する回転センサーと、
   前記右輪の回転速度を検出する回転センサーと、
   予め決められた走行速度以下で前記左輪の回転速度および前記右輪の回転速度が相違すると、前記左輪および前記右輪に共通に１回転速度の駆動力を特定する制御信号を生成するコントローラーと
   を備えることを特徴とする電動三輪車。
2. 請求項１に記載の電動三輪車において、前記走行速度を超えた走行速度では、前記コントローラーは、鉛直方向に対する車体左右方向の傾斜角に応じて前記左輪および前記右輪に個別に駆動力を特定する制御信号を生成することを特徴とする電動三輪車。
3. 請求項１または２に記載の電動三輪車において、前記フレームは、車体上下方向に個別に変位自在に前記左輪および前記右輪を支持することを特徴とする電動三輪車。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動三輪車において、前記走行速度を超えた走行速度では、前記コントローラーは、前記左輪および前記右輪の舵角に応じて前記左輪および前記右輪に個別に駆動力を特定する制御信号を生成することを特徴とする電動三輪車。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動三輪車において、前記フレームは、直進時の前記軸線に直交し前記左輪と地面との接地点を通る第１仮想鉛直面と、直進時の前記軸線に直交し前記右輪と前記地面との接地点を通る第２仮想鉛直面とで挟まれる空間から外側に乗員の重心の移動を許容する構造を有する
   ことを特徴とする電動三輪車。
   

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