JP4230483B2 - Motorcycle - Google Patents
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Description
本発明はモータ等により駆動する自動二輪車に関する。 The present invention relates to a motorcycle driven by a motor or the like.
自動二輪車において、安全な走行を図るために車体の傾き、車速及び横滑りをセンサーで検知し、その検知結果に基づいて転倒の危険性があるか否かを判定し、その判定結果を運転者に警告する構成となっているものがある(例えば、特許文献1等)。
しかしながら、上記従来例による場合、運転者に転倒の危険性を知らせる警告が行われたときは殆ど転倒寸前であって、元の状態に立て直すことは至難の技であることが多い。即ち、このような転倒警告機能が転倒の防止に寄与することは殆どなく、実用性が乏しいのが現状である。 However, in the case of the above-described conventional example, when a warning is given to inform the driver of the danger of falling, it is almost on the verge of falling, and it is often difficult to restore the original state. That is, such a fall warning function hardly contributes to the prevention of falls, and the practicality is poor at present.
本発明は上記した背景の下で創作されたものであって、転倒し難いように改良した自動二輪車を提供することを目的とする。 The present invention was created under the above-described background, and an object of the present invention is to provide an improved motorcycle that is difficult to fall.
本発明に係る自動二輪車は、車体の前側に配置され且つ左タイヤ及び右タイヤが同軸上に軸支された前側車輪部と、車体の後側に配置され且つ左タイヤ及び右タイヤが同軸上に軸支された後側車輪部と、前側車輪部の左タイヤ及び右タイヤを独立して駆動する前側駆動部と、後側車輪部の左タイヤ及び右タイヤを独立して駆動する後側駆動部と、ハンドルの操作角度及び車体の傾斜角を検知するセンサ部と、アクセルに応じて前側駆動部及び後側駆動部を動作させる部であって少なくともセンサ部の検知結果に基づいて走行中に転倒しないように前側車輪部の左タイヤ、右タイヤ、後側車輪部の左タイヤ、右タイヤの各回転速度を調節する機能を有した制御部とを備えている。特に、制御部は、車体が傾斜せず、且つハンドルが左方向、右方向に向いていることをセンサ部を検知したときは、前側車輪部の左タイヤ、右タイヤ、後側車輪部の左タイヤ、右タイヤの回転速度FL、FR、BL、BRを表1左側上段、同表同側下段に示す大小関係になるように各々調節する一方、ハンドルの向きに変化がなく、且つ車体が左方向、右方向に傾いていることをセンサ部を検知したときは、前側車輪部の左タイヤ、右タイヤ、後側車輪部の左タイヤ、右タイヤの回転速度FL、FR、BL、BRを表1右側上段、同表同側下段に示す大小関係になるように各々調節する構成となっている。 The motorcycle according to the present invention is arranged on the front side of the vehicle body, and the front wheel portion on which the left tire and the right tire are coaxially supported, and the vehicle on the rear side of the vehicle body, and the left tire and the right tire are coaxial. A rear wheel part that is pivotally supported, a front drive part that independently drives the left and right tires of the front wheel part, and a rear drive part that independently drives the left and right tires of the rear wheel part. And a sensor unit that detects the operation angle of the steering wheel and the inclination angle of the vehicle body, and a unit that operates the front drive unit and the rear drive unit in accordance with the accelerator, and falls while traveling based on at least the detection result of the sensor unit A control unit having a function of adjusting each rotation speed of the left tire of the front wheel part, the right tire, the left tire of the rear wheel part, and the right tire. In particular, the control unit detects the left tire of the front wheel unit, the right tire, and the left of the rear wheel unit when the sensor unit detects that the vehicle body is not tilted and the handle is directed leftward or rightward. While adjusting the rotational speeds FL, FR, BL, BR of the tire and the right tire so as to have the magnitude relationship shown in the upper left side of Table 1 and the lower side of the same table, there is no change in the direction of the steering wheel and the vehicle body is left When the sensor unit detects that the vehicle is tilted in the right or right direction, the rotational speeds FL, FR, BL, BR of the left tire of the front wheel unit, the right tire, the left tire of the rear wheel unit, and the right tire are displayed. 1 It is the structure which each adjusts so that it may become the magnitude relationship shown in the upper right stage and the same table lower side lower stage.
また、前側車輪部及び後側車輪部の左タイヤ及び右タイヤについては、左右対称形であり且つ外周内端縁から外端縁にかけて略1/4円弧状をなした形状のものを使用することが望ましい。 Also, the left and right tires of the front and rear wheel portions should be bilaterally symmetric and have a substantially ¼ arc shape from the outer peripheral inner edge to the outer edge. Is desirable.
本発明の請求項1に係る自動二輪車による場合、ハンドルの操作角度や車体の傾斜角等に応じて走行中に転倒しないように前側車輪部の左タイヤ、右タイヤ及び後側車輪部の左タイヤ、右タイヤの各回転速度が調節される構成となっているので、たとえ初心者であっても転倒し難くなり、安全な走行を実現することが可能になる。
In the motorcycle according to
本発明の請求項2に係る自動二輪車による場合、一般的なタイヤをダブルで用いたときに比べて、車体が傾いた状態での地面に対する接触面積を大きくすることができ、この点で車体が一層転倒し難くなり、より安全な走行を実現することが可能になる。 In the motorcycle according to claim 2 of the present invention, the contact area with the ground when the vehicle body is tilted can be increased as compared with the case where a general tire is used as a double tire. It becomes even more difficult for the vehicle to fall, and safer driving can be realized.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は自動二輪車の側面図、図2は同自動二輪車の前側車輪部等の模式的正面図、図3は同自動二輪車の構成図、図4は同自動二輪車が傾斜することなく走行している状態、傾斜して走行している状態を各々示す模式的正面図であり、図5は同自動二輪車が旋回/傾斜する場合のハンドル操作角度/傾斜角に応じて調節される各タイヤの回転速度の大小関係のパターンを示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of the motorcycle, FIG. 2 is a schematic front view of the front wheel portion of the motorcycle, FIG. 3 is a configuration diagram of the motorcycle, and FIG. 4 is a vehicle that runs without tilting. FIG. 5 is a schematic front view showing a state where the motorcycle is running and a state where the vehicle is tilted, and FIG. 5 is a diagram illustrating rotation of each tire adjusted according to a steering wheel operation angle / tilt angle when the motorcycle is turning / tilting. It is a figure which shows the pattern of the magnitude relationship of speed.
ここに掲げる自動二輪車1は、モータにより駆動するスクータであって、図1乃至図3に示すように、ハンドル11、アクセル12、フロントフォーク13、フレーム14等が取り付けられた車体10と、左タイヤ21L、右タイヤ21Rが車体10に同軸上に軸支された前側車輪部20と、左タイヤ31L、右タイヤ31Rが車体10に同軸上に軸支された後側車輪部30と、前側車輪部20の左タイヤ21L、右タイヤ21Rを独立して駆動する前側駆動部40と、後側車輪部30の左/右タイヤ31L、31Rを独立して駆動する後側駆動部50と、ハンドル11の操作角度及び車体10の傾斜角を検知するセンサ部60と、アクセル12に応じて前側駆動部40及び後側駆動部50を動作させる制御部70とを具備している。
The
特に、制御部70については、センサ部60の検知結果に基づいて走行中に転倒しないように前側車輪部20、後側車輪部30の左タイヤ21L、右タイヤ21R及び後側車輪部30の左タイヤ31L、右タイヤ31Rの各回転速度を調節する機能を有している。
In particular, for the
前側車輪部20は、図2に示すように左タイヤ21L、右タイヤ21Rを有し、左タイヤ21L、右タイヤ21Rのホイール部22L、22Rが前側駆動部40のモータ41L、41Rのシャフトに直接連結されている。左タイヤ21L及び右タイヤ21Rは、同図に示すように左右対称形であり且つ外周内端縁から外端縁にかけて略1/4円弧状をなした形状となっている。
The
なお、左タイヤ21L(モータ41L)の回転速度をFLとして表す一方、右タイヤ21R(モータ41R)の回転速度をFRとして表すとする。
It is assumed that the rotational speed of the
後側車輪部30は前側車輪部20と同様の構成となっている。即ち、図2に示すように左タイヤ31L、右タイヤ31Rを有し、左タイヤ31L、右タイヤ31Rのホイール部32L、32Rが前側駆動部50のモータ51L、51Rのシャフトに直接連結されている。左タイヤ31L及び右タイヤ31Rは、左右対称形であり且つ外周内端縁から外端縁にかけて略1/4円弧状をなした形状となっている。
The
なお、左タイヤ31L(モータ51L)の回転速度をBLとして表す一方、右タイヤ31R(モータ51R)の回転速度をBRとして表すとする。
It is assumed that the rotational speed of the
前側駆動部40は、車体10のフロントフォーク13の先端部に互いに向かいあって取り付けられたインダクションモータ等のモータ41L、41Rと、モータ41L、41Rのシャフトに左タイヤ21L、右タイヤ21Rとは別に連結されたエンコーダ等の回転検出器42L、42Rとを有した構成となっている。
The
後側駆動部50は前側駆動部40と全く同様の構成になっている。即ち、車体10のフレーム14の後方部に互いに向かいあって取り付けられたインダクションモータ等のモータ51L、51Rと、モータ51L、51Rのシャフトに左タイヤ31L、右タイヤ31Rとは別に連結されたエンコーダ等の回転検出器52L、52Rとを有した構成となっている。
The
センサ部60は、ハンドル11の操作角度を検知するポテンションメータや車体10の傾斜角を検知する加速度センサ等であり、車体10に取り付けられている。センサ部60の各種検出信号は、ハンドル11の右端に取り付けられたアクセル12のレバー操作信号、回転検出器42L、42R、52L、52Rの検出信号とともに制御部70に導かれている。
The
制御部70は、アクセル12のレバー操作に従ってモータ41L〜51Rの動作を制御するマイクロコンピュータ等の制御回路であって、入力ポートにはアクセル12、回転検出器42L〜52R及びセンサ部60等が接続される一方、出力ポートにはモータ41L〜51Rに供給する電圧を生成するPWM方式のインバータ電源である電源部90a〜90dが接続されている。その制御プログラムは、後述する図5に示す速度パターンのデータを含めてメモリ部71に予め記録されている。
The
電源部90aは、充電電池80から導かれた直流電流を交流電流に変換するスイッチング素子群92aと、制御部70から出力された制御信号に基づいてスイッチング素子群92aをオンオフさせるための信号を生成する駆動回路91aとを有し、モータ41Lを駆動させるための電源電圧を生成する構成となっている。電源部90b〜90dについても全く同様の構成であって、モータ41R〜51Rを駆動させるための電源電圧を生成する構成となっている。
The power supply unit 90a generates a signal for turning on and off the switching element group 92a based on a control signal output from the
なお、上記した制御部70、充電電池80及び電源部90a〜90d等が車体10に備えられている。
Note that the
次に、制御部70において行われているモータ41L〜51Rの速度の制御内容について図4及び図5を参照して説明する。
Next, the control contents of the speeds of the
まず、センサ部60を通じてハンドル11が左右のどちらの方向にも向けられておらず且つ車体10も傾斜していないと認識したときには、モータ41L〜51Rの回転速度を全て同じにする。この場合、モータ41L〜51Rについては、アクセル12のレバー操作に応じた回転速度となるように制御され、この点に関しては従来と何ら変わりない。
First, when it is recognized that the
ところが、図4(a)に示すように車体10は傾斜していないが、ハンドル11が右方向に向けられたと認識したときは、モータ41L〜51Rの各回転速度を図5中上段左欄に示す大小関係になるように調節される。それとは反対に、ハンドル11が左方向に向けられたと認識したときは、モータ41L〜51Rの各回転速度を図5中下段左欄に示す大小関係になるように調節される。具体的な速度差については、モータ41L〜51Rの回転速度及びハンドル11の操作角度に関連した値に設定している。
However, although the
一方、ハンドル11の向きに変化はないが、図4(b)に示すように車体10が右方向に傾斜したと認識したときは、モータ41L〜51Rの各回転速度を図5中上段右欄に示す大小関係になるように調節される。それとは反対に、車体10が左方向に傾斜したと認識したときは、モータ41L〜51Rの各回転速度を図5下段右欄に示す大小関係になるように調節される。具体的な速度差については、モータ41L〜51Rの回転速度及び車体10の傾斜角に関連した値に設定している。
On the other hand, there is no change in the orientation of the
以上のように構成された自動二輪車1による場合、ハンドル11の操作角度及び車体10の傾斜角に応じて走行中に転倒しないように前側車輪部40の左/右タイヤ21L、21R及び後側車輪部30の左/右タイヤ31L、31Rの各回転速度が調節される構成となっているので、たとえ初心者であっても転倒し難くなる。
In the case of the
しかも前側車輪部20及び後側車輪部30において、左タイヤ21L、右タイヤ21R及び左タイヤ31L、右タイヤ31Rが図2に示すような形状であることから、一般的なタイヤをダブルで用いたときに比べて、車体10が傾いた状態での地面に対する接触面積を大きくすることができ、この点でも車体10が転倒し難くなり、安全な走行を実現することが可能になる。
Moreover, in the
なお、本発明に係る自動二輪車については、上記実施形態に限定されず、以下のように形態を採用してもかまわない。 The motorcycle according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be adopted as follows.
例えば、前側車輪部及び後側車輪部については、使用するタイヤの種類やタイヤの連結方法等が問われないことは勿論のこと、左タイヤ及び右タイヤが車体に同軸上に軸支されている限り、どのように設計変更して良い。 For example, for the front wheel portion and the rear wheel portion, the type of tire to be used and the method for connecting the tires are not limited, and the left tire and the right tire are coaxially supported on the vehicle body. As long as the design can be changed.
前側駆動部及び後側駆動部については、左タイヤ及び右タイヤを独立して駆動させるために2台のモータを用いるのではなく、1台のモータ及び速度比が制御可能な調速器の組合せを用いるようにしても良い。即ち、左タイヤ及び右タイヤを前記調速器を介して互いに連結するとともに全体を前記モータと連結し、これらのモータ及び調速器を制御するようにすれば2台のモータを用いた場合と全く同様の動作を実現できる。また、モータの代わりにエンジンを用いてもかまわず、モータとエンジンとが混在したハイブリッド式にしてもかまわない。 For the front drive unit and the rear drive unit, instead of using two motors to drive the left and right tires independently, a combination of one motor and a speed governor capable of controlling the speed ratio May be used. That is, if the left tire and the right tire are connected to each other via the speed governor and the whole is connected to the motor, and the motor and the speed governor are controlled, then two motors are used. Exactly the same operation can be realized. An engine may be used instead of the motor, or a hybrid type in which the motor and the engine are mixed may be used.
センサ部については、ハンドルの操作角度を検知するセンサと車体の傾斜角を検知するセンサのどちらか一方を省略するようにしても良い。 About a sensor part, you may make it abbreviate | omit one of the sensor which detects the operation angle of a steering wheel, and the sensor which detects the inclination angle of a vehicle body.
制御部については、ソフトウエアはなくハードウエアにより上記実施形態と同一の機能が発揮されるようにしても良いのは勿論のこと、アクセルに応じて前側駆動部及び後側駆動部を動作させる構成であって、センサ部の検知結果に基づいて走行中に転倒しないように前側車輪部の左タイヤ、右タイヤ及び後側車輪部の左タイヤ、右タイヤの各回転速度を調節する機能を有する限り、各タイヤの回転速度の大小関係のパターンの内容や制御方式についても、車体の重心位置及び全体重量、タイヤの摩擦係数、前側駆動部及び後側駆動部のパワー等に応じて適宜設計変更すれば良い。 As for the control unit, there is no software and the same function as that of the above-described embodiment may be exhibited by hardware, and the front drive unit and the rear drive unit are operated according to the accelerator. a is, left tire of the front wheel portion so as not to fall during traveling on the basis of the detection result of the sensor unit, the left tire of the right tire and the rear wheel unit, as long as it has a function of adjusting the respective rotational speed of the right tire Also, the contents and control method of the pattern related to the size of the rotation speed of each tire and the control method may be appropriately changed according to the center of gravity position and overall weight of the vehicle body, the friction coefficient of the tire, the power of the front drive unit and the rear drive unit, etc. It ’s fine.
1 自動二輪車
10 車体
11 ハンドル
12 アクセル
20 前側車輪部
21L 左タイヤ
21R 右タイヤ
30 後側車輪部
31L 左タイヤ
31R 右タイヤ
40 前側駆動部
50 後側駆動部
60 センサ部
70 制御部
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21L left tire
31L Left tire
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