JPWO2013051195A1 - 電動車両 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1の車両は、非駆動輪と、操縦装置と、左右一対の駆動輪と、各駆動輪に駆動力を付与する電気モータと、車体を傾斜可能なリンク機構と、このリンク機構を作動させる傾斜用アクチュエータ装置とを備えている。
すなわち、特許文献1に記載の車両は、旋回走行時において車体を傾斜させるために専用のアクチュエータ装置を備えているので、車両が大きくなり、重くなり、かつ、車両の構造が複雑になるという不都合がある。
すなわち、本発明は、車体を傾斜させて旋回可能な電動車両であって、ハンドル操作に伴って回転する非駆動輪と、前記非駆動輪とは別に設けられる左右一対の駆動輪と、車体に揺動可能に支持され、前記一対の駆動輪を上下動可能に支持する支持機構と、前記一対の駆動輪のそれぞれに対応する一対のモータと、停車時に前記モータを制御して前記駆動輪の少なくとも一方を回転させる制御部と、を備えている電動車両である。
図1は、実施例1に係る電動車両の左側面図であり、図2は、実施例1に係る電動車両の要部を示す左側面図であり、図3は、実施例1に係る電動車両の背面図である。
図1乃至図3を参照する。車体フレーム3には、右リアアーム31R(図3参照)および左リアアーム31Lがそれぞれ支持されている。右リアアーム31Rおよび左リアアーム31Lは、揺動中心軸A1回りに揺動可能である。揺動中心軸A1は、車幅方向yと平行である。本明細書では、右リアアーム31Rが車体に対して揺動中心軸A1回りに揺動する角度を「右揺動角」と呼ぶ。また、左リアアーム31Lが車体に対して揺動中心軸A1回りに揺動する角度を「左揺動角」と呼ぶ。これら右揺動角および左揺動角の基準は、任意の位置を選択できる。例えば、車体が直立している状態における車体に対する各リアアーム31R、31Lの位置を基準(零度)としてもよい。なお、以下では、右揺動角と左揺動角を特に区別しないときは、単に「揺動角」と呼ぶ。
図1、2に示すように、車体フレーム3には、レバー41が車幅方向yと平行な軸回りに揺動可能に支持されている。レバー41は、シーソー部材43を支持する。レバー41が揺動することに伴って、シーソー部材43は略前後方向xに移動する。また、シーソー部材43は、レバー41に対して回転軸B回りに回転自在である。回転軸Bは、シーソー部材43の中央を通り、車幅方向yと略直交する。
図2を参照する。ブラケット51は、揺動可能に車体フレーム3に支持されている。ブラケット51は、ロッド53によってレバー41と連動連結されている。ブラケット51が揺動すると、レバー41が連動して揺動する。
図8を参照する。図8は、制御系の概略構成を示すブロック図である。制御部71は、右ドライブ回路73Rと、左ドライブ回路73Lとを備えている。
次に、実施例1に係る電動車両1の動作例を説明する。ここでは、電動車両1の停車時に車体の姿勢を変化させる動作について説明する。
図7に示すように、電動車両1は、路面Gに対して車体が右方向に傾いた姿勢で停車しているものとする。このとき、右ドライブ回路73Rは右後輪35Rを僅かに逆回転駆動するとともに、左ドライブ回路73Lは左後輪35Lを僅かに正回転駆動する。そうすると、路面Gに対する車体の傾斜角が小さくなり、図2に示すような車体の姿勢に変化させることができる。
図10を参照する。図10は、各後輪の回転と車体の姿勢との関係を示す図であり、図10Aは路面Gに対して車体が右に傾いている電動車両1の背面図を示し、図10Bは路面Gに対して車体が直立している電動車両1の背面図を示し、図10Cは路面Gに対して車体が左に傾いている電動車両1の背面図である。なお、以下の説明においても、電動車両1は停車しているものとする。
電動車両1は、検出部として、前輪速度取得部81、アクセル操作量取得部83、リアブレーキ操作取得部85、傾斜角取得部87および一対の揺動角取得部89R、89Lを備えている。
図13を参照する。図13は、制御系の概略構成を示すブロック図である。制御部71は、停車判断部75と、作動決定部77と、回転量計算部79と、右ドライブ回路73Rと、左ドライブ回路73Lとを備えている。
次に、実施例2に係る電動車両1の動作例を説明する。ここでは、電動車両1の停車時に車体の姿勢を調整する動作について説明する。図14は、この動作順序を示すフローチャートである。
停車判断部75は、前輪速度取得部81の検出結果に基づいて、前輪18の車輪速が零であるか否かを判定する。零である場合は、ステップS2に進む。そうでない場合は、リターン(RETURN)する。
停車判断部75は、アクセル操作量取得部83の検出結果に基づいて、アクセル操作量が所定値以下であるか否かを判定する。所定値は、あそびの分を考慮して設定されていることが好ましい。所定値としては、例えば5%が例示される。アクセル操作量が所定値以下である場合は、停車判断部75は「停車時」と判断し、ステップS3に進む。そうでない場合は、リターンする。
作動決定部77は、リアブレーキ操作取得部85の検出結果に基づいて、リアブレーキ操作がOFFであるか否かを判定する。OFFである場合は、作動決定部77は車体傾斜制御を作動させることを決定し、ステップS4に進む。そうでない場合は、リターンする。
制御部71は、傾斜角取得部87の検出結果を読み込む。検出結果は回転量計算部79に入力される。
制御部71は、各揺動角取得部89R、89Lの検出結果を読み込む。各検出結果は回転量計算部79に入力される。
回転量計算部79は、入力された各検出結果に基づいて、各後輪35R、35Lの目標回転量を計算する。本実施例では、目標回転量が、重力方向に対する車体の傾斜角を零にするために必要な各後輪35R、35Lの回転量である場合を例示する。
各ドライブ回路73R、73Lはそれぞれ、目標回転量に基づいて各後輪35R、35Lを目標回転量だけ回転駆動する。この結果、車体の姿勢が変わり、重力方向に対する車体の傾斜角は零になる。
3 … 車体フレーム
5 … ヘッドパイプ
13 … ハンドル
14 … アクセルグリップ
16 … リアブレーキレバー
18 … 前輪(非駆動輪)
25 … バッテリ
31R … 右リアアーム(右支持機構)
31L … 左リアアーム(左支持機構)
33、33R、33L … 電動モータ(モータ)
35R … 右後輪(駆動輪)
35L … 左後輪(駆動輪)
41 … レバー
43 … シーソー部材
45R、45L … ロッド
51 … ブラケット
53 … ロッド
61 … 緩衝器
65 … 支持機構
71 … 制御部
73R … 右ドライブ回路
73L … 左ドライブ回路
75 … 停車判断部
77 … 作動決定部
79 … 回転量計算部
81 … 前輪速度取得部
83 … アクセル操作量取得部
85 … リアブレーキ操作取得部
87 … 傾斜角取得部
89R … 右揺動角取得部(揺動角取得部)
89L … 左揺動角取得部(揺動角取得部)
A1 … 揺動中心軸
B … 回転軸
G … 路面
g … 重力方向
Claims (15)
- 車体を傾斜させて旋回可能な電動車両であって、
ハンドル操作に伴って回転する非駆動輪と、
前記非駆動輪とは別に設けられる左右一対の駆動輪と、
車体に揺動可能に支持され、前記一対の駆動輪を上下動可能に支持する支持機構と、
前記一対の駆動輪のそれぞれに対応する一対のモータと、
停車時に前記モータを制御して前記駆動輪の少なくとも一方を回転させる制御部と、
を備えている電動車両。 - 請求項1に記載の電動車両において、
前記制御部は、前記駆動輪の少なくとも一方を回転させて車体の姿勢を調整する電動車両。 - 請求項1または2に記載の電動車両において、
前記制御部は、重力方向に対する車体の傾斜角が小さくなるように調整する電動車両。 - 請求項1から3のいずれかに記載の電動車両において、
前記制御部は、車体が重力方向に対して傾いている方向の駆動輪を逆回転させる電動車両。 - 請求項1から4のいずれかに記載の電動車両において、
前記制御部は、車体が重力方向に対して傾いている方向とは反対側の駆動輪を正回転させる電動車両。 - 請求項1から3のいずれかに記載の電動車両において、
前記制御部は、車体が重力方向に対して傾いている方向の駆動輪を逆回転させ、かつ、他方の駆動輪を正回転させる電動車両。 - 請求項1から6のいずれかに記載の電動車両において、
重力方向に対する車体の傾斜角を取得する傾斜角取得部を備え、
前記制御部は、前記傾斜角取得部の結果に基づいて前記モータを制御する電動車両。 - 請求項7に記載の電動車両において、
前記支持機構の揺動角を取得する揺動角取得部を備え、
前記制御部は、前記傾斜角取得部と前記揺動角取得部の各結果に基づいて前記モータを制御する電動車両。 - 請求項8に記載の電動車両において、
前記制御部は、前記傾斜角取得部と前記揺動角取得部の各結果に基づいて各駆動輪の目標回転量を計算し、各駆動輪の回転量がそれぞれ目標回転量となるように前記モータを制御する電動車両。 - 請求項1から6のいずれかに記載の電動車両において、
前記支持機構の揺動角を取得する揺動角取得部を備え、
前記制御部は、前記揺動角取得部の結果に基づいて前記モータを制御する電動車両。 - 請求項8から10のいずれかに記載の電動車両において、
前記支持機構は、
車体に揺動可能に支持され、右側の駆動輪を上下動可能に支持する右支持機構と、
車体に揺動可能に支持され、左側の駆動輪を上下動可能に支持する左支持機構と、
を備え、
前記揺動角取得部は、前記右支持機構および前記左支持機構の各揺動角を取得する電動車両。 - 請求項1から11のいずれかに記載の電動車両において、
アクセル操作量を取得するアクセル操作量取得部を備え、
前記制御部は、前記アクセル操作量取得部の結果に基づいて、アクセル操作量が所定量以下であるときは停車時であると判断する電動車両。 - 請求項1から12のいずれかに記載の電動車両において、
前記非駆動輪の車輪速を取得する非駆動輪速度取得部を備え、
前記制御部は前記非駆動輪速度取得部の結果に基づいて、前記非駆動輪の車輪速が零であるときは停車時であると判断する電動車両。 - 請求項1から13のいずれかに記載の電動車両において、
前記駆動輪に対するブレーキ操作を取得するブレーキ操作取得部を備え、
前記制御部は前記ブレーキ操作取得部の結果に基づいて、ブレーキ操作が行われていると判断したときは車体の姿勢を調整しない電動車両。 - 請求項1から14のいずれかに記載の電動車両において、
前記支持機構は、前記一対の駆動輪を互いに反対向きに上下動させるシーソー部材を備えている電動車両。
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