JP2021049865A - vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車高を制御可能な車両に関する。 The present disclosure relates to a vehicle whose vehicle height can be controlled.
車両には、一般的に、車輪から車体または荷台に伝達される衝撃を軽減するためのサスペンション機構が設けられている。特許文献1には、乗員の乗り心地、および悪路走破性を向上させるため、前輪および後輪に付与する駆動力を調整し、スイングアーム式サスペンションを作動させることで、走行中でも車高の調整が可能な技術が、特許文献1に開示されている。
Vehicles are generally provided with a suspension mechanism to reduce the impact transmitted from the wheels to the vehicle body or loading platform. According to
車両の旋回時には、遠心力のため、車両は旋回する方向と反対側(外側)に傾く。荷台に多くの積載物を載せて走行するトラック等の車両では、この傾きにより荷崩れが生じてしまうことがあり、改善が要望されている。 When the vehicle turns, the vehicle tilts to the opposite side (outside) of the turning direction due to centrifugal force. In vehicles such as trucks that run with a large number of loads on the loading platform, the load may collapse due to this inclination, and improvement is required.
本開示は、車両の旋回時の傾きを軽減し、荷崩れを好適に防止することができる車両を提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a vehicle capable of reducing the inclination of the vehicle when turning and suitably preventing the load from collapsing.
本開示の車両は、車両が備える左右一対の前輪または後輪の少なくともいずれかに対して、左右独立して駆動力を供給する駆動力供給源と、前記車両の側面視における回転中心が前記車両の前記前輪と前記後輪との間に位置するように、前記駆動力が供給される駆動輪を車体に接続するサスペンション機構と、前記車両の走行中に、前記車両の旋回動作および旋回方向を検知する旋回検知部と、旋回外側における前記前輪と前記旋回外側における前記後輪との間、および/または、旋回内側における前記前輪と前記旋回内側における前記後輪との間に回転数差が生じるように、前記駆動輪に供給される前記駆動力を制御する駆動力制御部と、を有する。 The vehicle of the present disclosure has a driving force supply source that independently supplies driving force to at least one of a pair of left and right front wheels or rear wheels included in the vehicle, and the vehicle has a rotation center in a side view of the vehicle. A suspension mechanism that connects the driving wheels to which the driving force is supplied to the vehicle body so as to be located between the front wheels and the rear wheels, and the turning operation and turning direction of the vehicle while the vehicle is running. A rotation speed difference occurs between the turning detection unit to be detected and the front wheel on the outside of the turn and the rear wheel on the outside of the turn, and / or between the front wheel on the inside of the turn and the rear wheel on the inside of the turn. As described above, it has a driving force control unit that controls the driving force supplied to the driving wheels.
本開示によれば、車両の旋回時の傾きを軽減し、荷崩れを好適に防止することができる。 According to the present disclosure, it is possible to reduce the inclination of the vehicle when turning and preferably prevent the load from collapsing.
以下、本開示の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明、例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明等は省略する場合がある。 Hereinafter, each embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. However, more detailed explanations than necessary, such as detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration, may be omitted.
図1は、本発明の実施の形態に係る車両について説明するための図である。図1に示すように、車両1は、車体10と、前輪20と、後輪30と、荷台40と、を有する。
FIG. 1 is a diagram for explaining a vehicle according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
車体10は、図示しない運転席が設けられたキャブを含む。車体10のキャブより後側には、荷物を積載することができる荷台40が設けられている。
The
車体10の下部には、車体10を支持する前輪20および後輪30が設けられている。本実施の形態において、前輪20および後輪30には、後述するモータ50および60により駆動力が供給される。
A
詳細は後述するが、前輪20および後輪30には、左右それぞれに独立して駆動力が供給される。これにより、前輪20および後輪30は、左右独立した回転が可能となっている。
Although details will be described later, driving force is independently supplied to the
前輪20は、左右独立に、スイングアーム式の前輪サスペンション機構22によって車体10と接続されている。換言すれば、前輪サスペンション機構22は、リーディングアームサスペンションである。図1に示す接続点24は、車両1の側面視において、左右いずれかの前輪サスペンション機構22のアーム23と車体10とが接続されている箇所を示している。このような構成により、前輪20は、接続点24を支点として、アーム23の長さを半径とした円弧上をそれぞれ回転可能となっている。
The
また、後輪30は、左右独立に、スイングアーム式の後輪サスペンション機構32によって車体10と接続されている。換言すれば、後輪サスペンション機構32は、トレーリングアームサスペンションである。図1に示す接続点34は、車両1の側面視において、左右いずれかの後輪サスペンション機構32のアーム33と車体10とが接続されている箇所を示している。このような構成により、後輪30は、接続点34を支点として、アーム33の長さを半径とした円弧上をそれぞれ回転可能となっている。
Further, the
図2は、車両1の駆動系について説明するための図である。図2に示すように、左側の前輪20Lには、駆動力を伝達する左モータ50Lが接続されている。右側の前輪20Rには、左モータ50Lとは独立した右モータ50Rが接続されている。また、図2に示すように、左側の後輪30Lには、駆動力を伝達する左モータ60Lが接続されている。右側の後輪30Rには、左モータ60Lとは独立した右モータ60Rが接続されている。左モータ50Lおよび右モータ50R、並びに左モータ60Lおよび右モータ60Rは、インバータ70を介してバッテリ80と接続されており、バッテリ80から供給される電力によって動作する。なお、以下の説明において、前輪20に駆動力を伝達する左モータ50Lおよび右モータ50Rをまとめてモータ50と記載することがある。また、以下の説明において、後輪30に駆動力を伝達する左モータ60Lおよび右モータ60Rをまとめてモータ60と記載することがある。
FIG. 2 is a diagram for explaining the drive system of the
バッテリ80からインバータ70を介したモータ50およびモータ60への電力供給は、車両1のドライバーによる操作に基づき、制御部100によって制御される。
The power supply from the
図3は、制御部100およびセンサ類110について説明するためのブロック図である。図3に示すように、制御部100は、駆動力制御部101と、旋回検知部102と、を有する。
FIG. 3 is a block diagram for explaining the
駆動力制御部101は、車両1のドライバーによる1の操作(例えば、アクセルペダルの踏み込み)に基づき、左モータ50Lおよび右モータ50Rが左右の前輪20L、20Rに与える駆動力の大きさ、並びに左モータ60Lおよび右モータ60Rが左右の後輪30L、30Rに与える駆動力の大きさをそれぞれ制御する。
The driving
そして、駆動力制御部101は、車両1の走行時において、後述する旋回検知部102が車両1の旋回を検出した場合、その旋回により生じる車体10の旋回外側への傾斜を補償する傾斜補償処理を行う。傾斜補償処理の詳細については後述する。
Then, when the
なお、本発明において、旋回外側とは車両1の旋回方向とは反対側を意味している。すなわち、車両1が左方向へ旋回する場合、旋回外側とは車両1の右側を意味し、車両1が右方向へ旋回する場合、旋回外側とは車両1の左側を意味する。また、本発明において、旋回内側とは車両1の旋回方向と同じ側を意味している。
In the present invention, the outside of turning means the side opposite to the turning direction of the
旋回検知部102には、舵角センサ111と、車速センサ112と、車輪速センサ113と、を含むセンサ類110が接続されている。舵角センサ111は、車両1のドライバーによる、図示しないステアリング(ハンドル)の操作量(操舵角)を検出する。車速センサ112は、車両1の走行速度を検出する。車輪速センサ113は、左右の前輪20L、20Rおよび左右の後輪30L、30Rそれぞれの回転速度を検出する。
旋回検知部102は、舵角センサ111から取得した操舵角に基づき、車両1の旋回動作と旋回方向とを検知する。また、旋回検知部102は、操舵角に基づいて旋回半径を算出し、旋回半径と走行速度とから横加速度を算出する。旋回検知部102が検知した旋回動作に関する情報、旋回方向に関する情報、および横加速度に関する情報は、駆動力制御部101へ出力される。
The
<傾斜補償処理>
以下では、駆動力制御部101による傾斜補償処理について詳細に説明する。まず、図4を参照して、傾斜補償処理による効果について説明する。図4は、車両1の旋回時に、傾斜補償処理を行った場合の車高と行わなかった場合の車高について説明するための図である。
<Inclination compensation processing>
Hereinafter, the inclination compensation process by the driving
図4は、車両1を後ろから見た状態を示している。すなわち、紙面右側が車両1の右側に、紙面左側が車両1の左側に、それぞれ対応している。図4に示される車輪は、左側が後輪30Lであり、右側が後輪30Rである。
FIG. 4 shows a state in which the
図4では、車両1が右方向に旋回している様子が示されている。傾斜補償処理が行われない場合、車体10に掛かる遠心力により、旋回外側、すなわち左側に向かって車体10が傾斜する。図4において、傾斜補償処理が行われない場合に車体10が左側に傾斜した様子が点線で示されている。
FIG. 4 shows how the
一方、傾斜補償処理では、車両1の旋回を検知したとき、車体10の傾斜した側の車高を上げる処理を行う。車高を上げる量を適切に調整することにより、図4の実線で示された車体10のように、旋回中でも車体10をほぼ水平に保つことができるようになる。
On the other hand, in the inclination compensation process, when the turning of the
図4では、車両1が右方向に旋回している様子が示されているが、左方向に旋回している場合、傾斜補償処理では、車体10の右側の車高を上げる処理が行われればよい。
FIG. 4 shows that the
なお、図4では、傾斜補償処理として、車体10の旋回外側の車高を上げる処理を行う例について説明したが、本発明の傾斜補償処理では、これとは反対に、車体10の旋回内側の車高を下げる処理を行ってもよい。また、車体10の旋回外側の車高を上げる処理と、旋回内側の車高を下げる処理とを同時に行うようにしてもよい。いずれの場合でも、車高を上げる量、または下げる量を適切に調整することにより、旋回中でも車体10をほぼ水平に保つことができるようになる。
Note that FIG. 4 has described an example in which the vehicle height on the outside of the turning of the
次に、図5および図6を参照して、傾斜補償処理において車高を上げる、または下げる方法について説明する。図5は、傾斜補償処理において左右のいずれか片側の車高が上がった様子を示す図である。図5では、旋回外側、すなわち車高を上げる側が車両1の左側である場合に、左側から車両1を側面視した様子が示されている。
Next, a method of raising or lowering the vehicle height in the inclination compensation process will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a diagram showing a state in which the vehicle height on either the left or right side is increased in the inclination compensation process. FIG. 5 shows a state in which the
駆動力制御部101は、車両1の走行中に、旋回検知部102が車両1の右方向の旋回動作を検知すると、旋回外側である左側の前輪20Lの回転数よりも、左側の後輪30Lの回転数の方が大きくなるように、インバータ70を介して左モータ50Lおよび左モータ60Lを制御する。具体的には、駆動力制御部101は、前輪20Lの回転数を減少させるとともに、後輪30Lの回転数を増大させることで、前輪20Lと後輪30Lとの間に回転数差を発生させる。この回転数差により、前輪20Lには車両を後退させる方向の力(制動力)が働き、後輪30Lには車両1を前進させる方向の力(推進力)が働く。
When the turning
この際、駆動力制御部101は、前輪20に与えられる制動力と後輪30に与えられる推進力とが同じになるように左モータ50Lおよび60Lを制御することで、傾斜補償処理によって車両1が意図しない挙動を示すことを防止することができる。車両1の意図しない挙動とは、車体10の左側の前輪および後輪が右側の前輪および後輪と比較して減速または加速することで、車両1が意図しない旋回動作を行うことを指す。
At this time, the driving
上述したように、前輪20Lは、接続点24を支点として回転可能な前輪サスペンション機構22により車体10と接続されており、後輪30Lは、接続点34を支点として回転可能な後輪サスペンション機構32により車体10と接続されている。このため、前輪20Lが車体10に対して後方に移動し、後輪30Lが車体10に対して前方に移動することで、前輪20Lと後輪30Lとの車長方向の距離(ホイールベース)が減少する。
As described above, the
この際、アーム23およびアーム33の長さは不変であるため、ホイールベースが減少することにより、図5に示すように、車体10に固定されている前輪サスペンション機構22の接続点24と、後輪サスペンション機構32の接続点34と、がそれぞれ上方に移動する。これにより、左側の車体10が上方へ移動し、左側の車高が上がる。
At this time, since the lengths of the
傾斜補償処理において、駆動力制御部101が生じさせる前輪20Lと後輪30Lとの間の回転数差は、旋回検知部102が算出した横加速度の大きさに基づいて、例えば以下のように決定される。
In the tilt compensation process, the difference in rotation speed between the
車両1の旋回時に車体10に掛かる横加速度の大きさと、車体10の傾斜角(ロール角)との関係を示す情報は、例えば車両1を実験的に走行させることによりあらかじめ生成される。また、車体10の傾斜角と、傾斜補償処理の際に旋回外側の車高を上げるべき量(以下、車高上昇量と記載する)との関係は、例えば幾何学的に容易に求めることができる。また、前輪20Lと後輪30Lとの間の回転数差と、車体10の左側の車高の上昇量との関係を示す情報は、例えば車両1を実験的に走行させることによりあらかじめ生成されている。
Information indicating the relationship between the magnitude of the lateral acceleration applied to the
これらの情報に基づき、あらかじめ生成された、車両1の旋回時に車体10に掛かる横加速度の大きさと前輪20Lと後輪30Lとの回転数差との関係を示す情報(例えばテーブル)が、あらかじめ生成されて、図3等に図示しない記憶部等に記憶されている。駆動力制御部101は、傾斜補償処理の際には、このテーブルを参照することで、前輪20Lおよび後輪30Lの回転数をそれぞれ決定すればよい。
Based on this information, information (for example, a table) that is generated in advance and indicates the relationship between the magnitude of the lateral acceleration applied to the
このような傾斜補償処理により、車両1の旋回動作中、車体10の旋回外側の車高が上がることにより、図4に示すように、車体10の水平姿勢が保たれる。これにより、車体10に設けられた荷台40も水平姿勢を保つことができるので、荷台40に積載されている積載物(荷物)が、旋回時の車体10の姿勢変化により荷崩れしてしまう事態を防止することができるようになる。
As shown in FIG. 4, the horizontal posture of the
一方、図6は、傾斜補償処理において車高が下がった様子を示す図である。図6では、旋回内側、すなわち車高を下げる側が車両1の左側である場合に、左側から車両1を側面視した様子が示されている。
On the other hand, FIG. 6 is a diagram showing how the vehicle height is lowered in the inclination compensation process. FIG. 6 shows a state in which the
駆動力制御部101は、車両1の走行中に、旋回検知部102が車両1の左方向の旋回動作を検知すると、旋回内側である左側の前輪20Lの回転数よりも、左側の後輪30Lの回転数の方が小さくなるように、インバータ70を介して左モータ50Lおよび左モータ60Lを制御する。具体的には、駆動力制御部101は、前輪20Lの回転数を増大させるとともに、後輪30Lの回転数を減少させることで、前輪20Lと後輪30Lとの間に回転数差を発生させる。この回転数差により、前輪20Lには車両1を前進させる方向(推進力)、後輪30Lには車両1を後退させる方向の力(制動力)が働く。
When the turning
この際、駆動力制御部101は、車高を上げる場合と同様に、前輪20に与えられる制動力と後輪30に与えられる推進力とが同じになるように、左モータ50Lおよび60Lを制御することで、傾斜補償処理によって車両1が意図しない挙動を示すことを防止することができる。
At this time, the driving
上述したように、前輪20Lは、接続点24を支点として回転可能な前輪サスペンション機構22により車体10と接続されており、後輪30Lは、接続点34を支点として回転可能な後輪サスペンション機構32により車体10と接続されている。このため、前輪20Lが車体10に対して前方に移動し、後輪30Lが車体10に対して後方に移動することで、前輪20Lと後輪30Lとの車長方向の距離(ホイールベース)が増大する。
As described above, the
この際、アーム23およびアーム33の長さは不変であるため、ホイールベースが増大することにより、図6に示すように、車体10に固定されている前輪サスペンション機構22の接続点24と、後輪サスペンション機構32の接続点34とが、それぞれ下方に移動する。これにより、左側の車体10全体が下方へ移動し、車高が下がる。
At this time, since the lengths of the
このような傾斜補償処理により、車両1の旋回動作中、車体10の旋回内側の車高が下がることにより、車体10の水平姿勢が保たれる。これにより、車体10に設けられた荷台40も水平姿勢を保つことができるので、荷台40に積載されている積載物(荷物)が、旋回時の車体10の姿勢変化により荷崩れしてしまう事態を防止することができるようになる。
By such an inclination compensation process, the horizontal posture of the
<作用・効果>
以上説明したように、本開示の実施の形態に係る車両1は、車両1が備える左右一対の前輪20および後輪30に対して、左右独立して駆動力を供給するモータ50およびモータ60(駆動力供給源)と、車両1の側面視における回転中心が車両1の前輪20と後輪30との間に位置するように、前輪20を車体10に接続する前輪サスペンション機構22と、後輪30を車体10に接続する後輪サスペンション機構32と、車両1の走行中に、車両1の旋回動作および旋回方向を検知する旋回検知部102と、旋回外側における前輪20と旋回外側における後輪30との間、および/または、旋回内側における前輪20と旋回内側における後輪30との間に回転数差が生じるように、前輪20および後輪30に供給される駆動力を制御する駆動力制御部101と、を有する。
<Action / effect>
As described above, the
このような構成により、車両1の旋回動作中、車体10の旋回外側の車高が上がる、および/または旋回内側の車高が下がることにより、車体10の水平姿勢が保たれる。これにより、車体10に設けられた荷台40も水平姿勢を保つことができるので、荷台40に積載されている積載物(荷物)が、旋回時の車体10の姿勢変化により荷崩れしてしまう事態を防止することができるようになる。
With such a configuration, the horizontal posture of the
(変形例)
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
(Modification example)
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present disclosure.
上述した実施の形態では、前輪20および後輪30が全て駆動輪である場合について説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されず、例えば前輪のみ、または後輪のみが駆動輪であり、他方の車輪は非駆動輪であってもよい。なお、前輪と後輪のうち、いずれかが非駆動輪である場合、非駆動輪に対して制動力を与える制動力付与手段(ブレーキ機構等)が設けられていることが望ましい。このような構成により、非駆動輪に与えられる制動力と駆動輪に与えられる推進力とを同じにすることで、車両が意図しない挙動を示すことを防止しつつ、傾斜補償処理を好適に行うことができる。
In the above-described embodiment, the case where the
上述した実施の形態では、駆動力制御部101がモータ50またはモータ60により制動力または推進力が付与される構成について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、駆動力制御部とは独立したブレーキ機構等の制動力付与部がさらに設けられており、このブレーキ機構によって制動力が付与される構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the driving
上述した実施の形態では、旋回検知部102は、舵角センサ111、車速センサ112、車輪速センサ113の情報に基づいて、車体10に掛かる横加速度を算出していた。しかしながら、本発明はこれに限定されず、例えば3軸加速度センサを用いて横加速度そのものを検出してもよい。
In the above-described embodiment, the turning
上述した実施の形態では、駆動力制御部101は、旋回検知部102が算出した横加速度の大きさに基づいて、車高を上下させる量を決定していた。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、駆動力制御部101は、旋回動作時に、例えば非駆動輪である前輪20L、20Rのサスペンションのストローク量をストロークセンサにより検出し、当該ストローク量から車高を上下させる量を幾何学的に算出してもよい。
In the above-described embodiment, the driving
また、駆動力制御部101は、例えば車両1の旋回動作時に選択されているギアに関する情報、アクセルペダル操作量、またはブレーキペダル操作量等に基づいて、旋回検知部102が算出した横加速度をより適切な値に補正した後、補正した横加速度を用いて傾斜補償処理を行ってもよい。このような構成により、より好適な傾斜補償処理を行うことができるようになる。
Further, the driving
さらに、駆動力制御部101は、車両1の前方画像を撮影するカメラから取得した前方画像情報、および/または、車両1に搭載されているカーナビゲーション装置から取得した、ナビゲーションルート情報に基づいて、車両1が今後行う旋回動作を予測するようにしてもよい。このような構成によれば、旋回動作の開始と同時に傾斜補償処理を行うことができるため、より好適である。
Further, the driving
本開示は、旋回動作を行う車両に有用である。 The present disclosure is useful for vehicles that perform turning operations.
1 車両
10 車体
20,20L,20R 前輪
22 前輪サスペンション機構
23 アーム
24 接続点
30,30L,30R 後輪
32 後輪サスペンション機構
33 アーム
34 接続点
40 荷台
50,60 モータ
50L,60L 左モータ
50R,60R 右モータ
70 インバータ
80 バッテリ
100 制御部
101 駆動力制御部
102 旋回検知部
110 センサ類
111 舵角センサ
112 車速センサ
113 車輪速センサ
1
Claims (6)
前記車両の側面視における回転中心が前記車両の前記前輪と前記後輪との間に位置するように、前記駆動力が供給される駆動輪を車体に接続するサスペンション機構と、
前記車両の走行中に、前記車両の旋回動作および旋回方向を検知する旋回検知部と、
旋回外側における前記前輪と前記旋回外側における前記後輪との間、および/または、旋回内側における前記前輪と前記旋回内側における前記後輪との間に回転数差が生じるように、前記駆動輪に供給される前記駆動力を制御する駆動力制御部と、
を有する、車両。 A driving force supply source that independently supplies driving force to at least one of the pair of left and right front wheels or rear wheels of the vehicle.
A suspension mechanism that connects the drive wheels to which the driving force is supplied to the vehicle body so that the center of rotation in the side view of the vehicle is located between the front wheels and the rear wheels of the vehicle.
A turning detection unit that detects the turning motion and turning direction of the vehicle while the vehicle is running,
The drive wheels have a rotational speed difference between the front wheels on the outside of the turn and the rear wheels on the outside of the turn, and / or between the front wheels on the inside of the turn and the rear wheels on the inside of the turn. A driving force control unit that controls the supplied driving force,
Has a vehicle.
請求項1に記載の車両。 The driving force control unit controls the driving force supplied to the driving wheels so that the number of rotations of the rear wheels on the outside of the turning is larger than that of the front wheels on the outside of the turning.
The vehicle according to claim 1.
請求項1または2に記載の車両。 The driving force control unit controls the driving force supplied to the driving wheels so that the number of rotations of the rear wheels on the inside of the turning is smaller than that of the front wheels on the inside of the turning.
The vehicle according to claim 1 or 2.
前記駆動力制御部は、前記横加速度の大きさに基づいて、前記回転数差を決定する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の車両。 The turning detection unit calculates the lateral acceleration applied to the vehicle during the turning operation, and calculates the lateral acceleration.
The driving force control unit determines the difference in rotation speed based on the magnitude of the lateral acceleration.
The vehicle according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか一項に記載の車両。 The drive wheels are the left and right rear wheels.
The vehicle according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれか一項に記載の車両。 The driving force supply source is an electric motor.
The vehicle according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019174045A JP2021049865A (en) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019174045A JP2021049865A (en) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | vehicle |
Publications (1)
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