JPWO2013051195A1 - 電動車両 - Google Patents

Abstract

車体を傾斜させて旋回可能な電動車両１であって、前輪と、前輪とは別に設けられる左右一対の後輪３５Ｒ、３５Ｌと、車体に揺動可能に支持され、一対の後輪３５Ｒ、３５Ｌを上下動可能に支持する支持機構と、一対の後輪３５Ｒ、３５Ｌのそれぞれに対応する一対のモータと、停車時にモータを制御して後輪３５Ｒ、３５Ｌ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１である。停車時に後輪３５Ｒ、３５Ｌの少なくとも一方を回転させることで、路面に対する車体の姿勢が変わり、重力方向に対する車体の姿勢も変わる。このように、本発明によれば、より簡易な構造で、停車時に車体の姿勢を変えることができる。

Description

この発明は、左右一対の駆動輪を有し、車体を傾斜させて旋回可能な電動車両に関する。

従来、この種の車両として、非駆動輪と左右一対の駆動輪を備え、車体を傾斜させて旋回可能な電動車両がある（例えば、特許文献１）。

特許文献１の技術
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。

この車両では、操縦装置の信号に基づいて、適切な車両の傾斜角度を計算し、計算した傾斜角度となるようにアクチュエータ装置を駆動する。これにより、リンク機構が作動し、車体が傾斜し、旋回性能を向上させることができる。

特開２０１１−４６２７３号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
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。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、より簡易な構造で、停車時に車体の姿勢を変えることができる電動車両を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
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。

［作用・効果］本発明に係る電動車両によれば、支持機構を備えているので、左右一対の駆動輪はそれぞれ上下動可能である。よって、車体を傾斜させつつ旋回することができる。また、一対のモータを備えているので、各駆動輪を個別に回転駆動することができる。さらに、制御部は、停車時に駆動輪の少なくとも一方を回転させる。駆動輪の回転により、路面と接触する駆動輪の位置が変わる。これに伴って、駆動輪が車体に対して上下動するとともに、支持機構が車体に対して揺動し、路面に対する車体の姿勢が変わり、重力方向に対する車体の姿勢も変わる。このように、本発明によれば、より簡易な構造で、停車時に車体の姿勢を変えることができる。

上述した発明において、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ことが好ましい。これによれば、例えば、停車時に車体の姿勢を安定させることができる。

なお、「車体の姿勢」とは、重力方向に対する車体の傾斜角や、路面に対する車体の傾斜角などを含む意味である。

上述した発明において、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ことが好ましい。これによれば、停車時に車体を好適に安定させることができる。

上述した発明において、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ことが好ましい。これによれば、車体の傾斜角を小さくさせることができるので、停車時に車体を好適に安定させることができる。

なお、「車体が重力方向に対して傾いている方向の駆動輪」とは、例えば、車体が重力方向に対して右側に傾斜しているときは右側の駆動輪を意味し、車体が重力方向に対して左側に傾斜しているときは左側の駆動輪を意味する。また、「逆回転させる」とは、電動車両の前進方向に対応する駆動輪の回転方向とは逆方向に回転させることである。

上述した発明において、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ことが好ましい。これによれば、車体の傾斜角を小さくさせることができるので、停車時に車体を好適に安定させることができる。

なお、「正回転させる」とは、電動車両の前進方向に対応する駆動輪の回転方向に回転させることである。

上述した発明において、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ことが好ましい。これによれば、車体の傾斜角を効果的に小さくさせることができるので、停車時に車体を好適に安定させることができる。

上述した発明において、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ことが好ましい。傾斜角取得部を備えているので、重力方向に対する車体の傾斜角を適切に調整することができる。

上述した発明において、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ことが好ましい。揺動角取得部の結果によれば、路面に対する車体の傾斜角を的確に特定することができる。よって、勾配や段差等といった路面の条件に関わらず、重力方向に対する車体の傾斜角を適切に調整することができる。

上述した発明において、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ことが好ましい。これによれば、各駆動輪をそれぞれ目標回転量の分だけ回転させるので、車体の姿勢を的確に効率よく調整することができる。

上述した発明において、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ことが好ましい。これによれば、路面に対する車体の傾斜角を好適に調整することができる。

上述した発明において、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ことが好ましい。これによれば、路面に対する車体の傾斜角を的確に特定することができる。

上述した発明において、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ことが好ましい。これによれば、車体の停車時を適切に判断することができる。

上述した発明において、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ことが好ましい。これによれば、車体の停車時を適切に判断することができる。

上述した発明において、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に車体の傾斜角を調整しないことが好ましい。これによれば、ブレーキ操作が行われている駆動輪に対して回転駆動することを回避することができる。

上述した発明において、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ことが好ましい。一方の駆動輪が車体に対して上下動すると、シーソー部材は他方の駆動輪を車体に対して反対向きに上下動させる。よって、車体の姿勢を効果的に変化させることができる。

なお、本明細書は、次のような電動車両および車体傾斜制御方法に係る発明も開示している。

（１）上述した電動車両において、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、前記右支持機構および前記左支持機構を互いに反対向きに揺動させるシーソー部材と、を備えている電動車両。

前記（１）に記載の電動車両によれば、車体の姿勢を効果的に変化させることができる。

（２）上述した電動車両において、前記制御部は、路面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。

前記（２）に記載の電動車両によれば、車体の上下方向を路面の垂直方向と一致させることができる。

（３）上述した電動車両において、前記制御部は、車体が路面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。

（４）上述した電動車両において、前記制御部は、車体が路面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。

前記（３）、（４）に記載の電動車両によれば、路面に対する車体の傾斜角を小さくさせることができるので、停車時に車体を好適に安定させることができる。

（５）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、を備え、車体を傾斜させて旋回可能な電動車両の車体傾斜制御方法であって、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て車体の姿勢を調整する車体傾斜制御方法。

（６）上述した車体傾斜制御方法であって、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車体傾斜制御方法。

（７）上述した車体傾斜制御方法であって、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車体傾斜制御方法。

（８）上述した車体傾斜制御方法であって、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車体傾斜制御方法。

（９）上述した車体傾斜制御方法であって、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車体傾斜制御方法。

（１０）上述した車体傾斜制御方法であって、重力方向に対する車体の傾斜角を検出し、この検出結果に基づいて前記モータを制御する車体傾斜制御方法。

（１１）上述した車体傾斜制御方法であって、重力方向に対する車体の傾斜角を検出し、前記支持機構の揺動角を検出し、重力方向に対する車体の傾斜角の検出結果と前記支持機構の揺動角の検出結果とに基づいて前記モータを制御する車体傾斜制御方法。

（１２）上述した車体傾斜制御方法であって、前記支持機構の揺動角を検出し、前記支持機構の揺動角の検出結果とに基づいて前記モータを制御する車体傾斜制御方法。

（１３）上述した車体傾斜制御方法であって、前記支持機構は、前記一対の駆動論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車体傾斜制御方法。

前記（５）乃至（１３）に記載の各車体傾斜制御方法によれば、上述した電動車両に係る発明と同様に、電動車両の停車時に車体の姿勢を好適に変えることができる。

この発明に係る電動車両によれば、各駆動輪に個別に設けられるモータによって走行することができ、停車時にはこの駆動輪の少なくとも一方を回転させることで、車体の姿勢を好適に変えることができる。

実施例１に係る電動車両の左側面図である。 実施例１に係る電動車両の要部を示す左側面図である。 実施例１に係る電動車両の背面図である。 図２のａ−ａ矢視断面図であり、図４Ａはシーソー部材が中立的な位置にある場合を示し、図４Ｂはシーソー部材が中立的な位置にない場合を例示する。 後方左側から見た電動車両の要部の斜視図である。 後方左側から見た電動車両の要部の斜視図である。 車体が右側に傾斜している電動車両の背面図である。 実施例１に係る電動車両の制御系の概略構成を示すブロック図である。 リアアームの揺動と、路面と接触する後輪の位置の関係を模式的に示す図である。 各後輪の回転と車体の姿勢との関係を電動車両の背面図であり、図１０Ａは路面に対して車体が右に傾いている状態を示す図であり、図１０Ｂは路面に対して車体が直立している状態を示す図であり、図１０Ｃは路面に対して車体が左に傾いている状態を示す図である。 実施例２に係る電動車両の左側面図である。 車実施例２に係る電動車両の背面図である。 実施例２に係る電動車両の制御系の概略構成を示すブロック図である。 車体姿勢制御の動作順序を示すフローチャートである。 水平でない路面Ｇ上における電動車両の車体傾斜制御を示す図であり、図１５Ａは、重力方向に対して車体が右方向に傾いている状態を示す図であり、図１５Ｂは、重力方向に対して車体が左方向に傾いている状態を示す図であり、図１５Ｃは重力方向に対する車体の傾斜角が零である状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の電動車両について説明する。

１．電動車両の概略構成
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。

各図において、ｘ方向は車体の前後方向であり、ｙ方向は車体の車幅方向であり、ｚ方向は車体の上下方向である。車体の前後方向ｘ、車幅方向ｙ、及び、上下方向ｚは互いに直交している。水平な路面Ｇに車体が直立している状態では車体の前後方向ｘ、及び、車幅方向ｙはそれぞれ水平となり、車体の上下方向ｚは鉛直となる。なお、図１においては図面の左側が電動車両１の前側であり、図面の右側が電動車両１の後側である。また、単に右、左と記載するときは、電動車両１に乗車した搭乗者にとっての「右」、「左」を意味する。

図１、図２を参照する。本実施例にかかる電動車両１は、スクータ型の三輪車両である。電動車両１は、車体フレーム３を備えている。車体フレーム３の前端部にはヘッドパイプ５が設けられている。ヘッドパイプ５内にはステアリングシャフト１１が回転自在に挿入されている。

ステアリングシャフト１１の上端部には、ハンドル１３が取り付けられている。図３に示すように、ハンドル１３は、搭乗者によって操作されるアクセルグリップ１４、フロントブレーキレバー１５およびリアブレーキレバー１６が取り付けられている。

図１を参照する。ステアリングシャフト１１の下端部には、フロントフォーク１７が取り付けられている。フロントフォーク１７の下端部には、単一の前輪１８が回転可能に支持されている。前輪１８は、ハンドル操作に伴って回転する。前輪１８は、この発明における非駆動輪に相当する。

車体フレーム３には、前部カバー１９が装着されている。なお、本明細書では、車体フレーム３と、車体フレーム３と一体に固定される前部カバー１９等を含めたものを、適宜に「車体」に呼ぶ。

車体フレーム３には、搭乗者が足を載せる左右１対のペダル２１と、搭乗者が着座するシート２３が取り付けられている。シート２３の下方には、電力を蓄積可能なバッテリ２５が車体フレーム３に支持されている。

２．リアアーム、モータおよび後輪に関連する構成
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。

右リアアーム３１Ｒおよび左リアアーム３１Ｌはそれぞれ、揺動中心軸Ａ１から後方に延びるように設けられている。図３に示すように、右リアアーム３１Ｒの後端部には右電動モータ３３Ｒが内蔵されている。右電動モータ３３Ｒはバッテリ２５と電気的に接続されており、バッテリ２５から電力の供給を受ける。右電動モータ３３Ｒは、右後輪３５Ｒと連結している。

右電動モータ３３Ｒは、右後輪３５Ｒを正回転および逆回転で駆動可能である。正回転は電動車両１の前進方向に対応する向きの回転であり、逆回転は電動車両１の前進方向に対応する向きとは逆向きの回転である。同様に、図１乃至図３に示すように、左リアアーム３１Ｌの後端部には左電動モータ３３Ｌが設けられている。左電動モータ３３Ｌは、左後輪３５Ｌと連結しており、左後輪３５Ｌを回転駆動可能である。

図３に示すように、右後輪３５Ｒおよび左後輪３５Ｌは、車体を挟むように車体の右側および左側にそれぞれ配置されている。右リアアーム３１Ｒが揺動中心軸Ａ１回りに揺動すると、右後輪３５Ｒは車体に対して略上下方向ｚに移動する。すなわち、右リアアーム３１Ｒは右後輪３５Ｒを上下動可能に支持する。同様に、左リアアーム３１Ｌは左後輪３５Ｌを上下動可能に支持する。

各電動モータ３３Ｒ、３３Ｌがそれぞれ各後輪３５Ｒ、３５Ｌを個別に正回転させることで、電動車両１は走行する。右後輪３５Ｒおよび左後輪３５Ｌは、この発明における駆動輪に相当する。右電動モータ３３Ｒおよび左電動モータ３３Ｌは、この発明におけるモータに相当する。

３．レバー、シーソー部材に関連する構成
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４を参照する。図４は、図２のａ−ａ矢視断面図であり、図４Ａはシーソー部材４３が中立的な位置にある場合を示し、図４Ｂはシーソー部材４３が中立的な位置にない場合を例示する。

図４に示すとおり、シーソー部材４３は、回転軸Ｂから車幅方向ｙの両側に延びた形状を呈している。シーソー部材４３の右端部４３Ｒおよび左端部４３Ｌは、２本のロッド４５Ｒ、４５Ｌによって、右リアアーム３１Ｒおよび左リアアーム３１Ｌとそれぞれ連動連結されている。

図４Ａに示すように、シーソー部材４３が中立的な位置にあるとき、右リアアーム３１Ｒの右揺動角と左リアアーム３１Ｌの左揺動角は同じである。

図４Ｂに示すように、シーソー部材４３がＢ軸回りに回転すると、ロッド４５Ｒは略前方に移動し、ロッド４５Ｌは後方に移動する。右リアアーム３１Ｒは下向きに揺動し、左リアアーム３１Ｌは上向きに揺動する。

このように、シーソー部材４３は、右リアアーム３１Ｒおよび左リアアーム３１Ｌを互いに反対向きに揺動させる。

ここで、改めて、各後輪３５Ｒ、３５Ｌおよび車体を含めた動きについて説明する。

図５乃至図７を参照する。図５および図６は、それぞれ電動車両の後方左側から見た要部の斜視図である。図５は車体が直立しているときを示し、図６は車体が右側に傾いているときを示す。図５および図６では、右／左リアアーム３１Ｒ、３１Ｌおよびロッド４５Ｒ、４５Ｌを模式的に示す。また、図７は、図６に対応した電動車両の背面図であり、車体が右側に傾いているときを示す。なお、図３は、図５に対応した電動車両の背面図に相当する。

たとえば、図３、図５に示すように車体が路面Ｇに直立しているときは、各後輪３５Ｒ、３５Ｌは車体に対して同じ高さ位置にある。この場合、シーソー部材４３は中立的な位置にある。図５では、右後輪３５Ｒの車軸Ａ５Ｒおよび左後輪３５Ｌの車軸Ａ５Ｌを図示している（図６も同様である）。

ここで、図６、図７に示すように、車体が路面Ｇに対して右側に傾斜すると、右車輪３５Ｒが車体に対して上方に移動する。右リアアーム３１Ｒは揺動中心軸Ａ１回りに上向きに揺動する。ロッド４５Ｒは略後方に移動し、シーソー部材４３は回転軸Ｂ回りに回転し、ロッド４５Ｌは前方に移動する。左リアアーム３１Ｌは下向きに揺動し、左後輪３５Ｌは車体に対して略下方に移動する。左後輪３５Ｌの下方への移動量は、右後輪３５Ｒの上方への移動量と略同等である。

このように車体の姿勢の変化に伴って各リアアーム３１Ｒ、３１Ｌは揺動し、各後輪３５Ｒ、３５Ｌは上下動する。また、シーソー部材４３は、右リアアーム３１Ｒおよび左リアアーム３１Ｌと連動して、右後輪３５Ｒおよび左後輪３５Ｌを互いに反対向きに上下動させる。

４．ブラケット、緩衝器に関連する構成
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。

緩衝器６１は、その後端部が車体フレーム３に連動連結されている。緩衝器６１の前端部は、ブラケット５１に支持されている。ブラケット５１が揺動すると、緩衝器６１は伸縮する。

右、左リアアーム３１Ｒ、３１Ｌが衝撃を受けたときには、シーソー部材４３が移動し、レバー４１およびブラケット５１がそれぞれ揺動し、緩衝器６１が伸縮する。このように、各部材が連動することによって、緩衝器６１を収縮させ、衝撃を好適に吸収することができる。

上述した右リアアーム３１Ｒおよび左リアアーム３１Ｌ、レバー４１、シーソー部材４３、ロッド４５Ｒ、４５Ｌ、ブラケット５１、ロッド５３および緩衝器６１は、支持機構６５を構成する。また、右リアアーム３１Ｒは、この発明における右支持機構に相当する。また、左リアアーム３１Ｌは、この発明における左支持機構に相当する。

５．制御部
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。

右ドライブ回路７３Ｒは、バッテリ２５と右電動モータ３３Ｒとの間に電気的に接続され、右電動モータ３３Ｒを駆動制御する。左ドライブ回路７３Ｌは、バッテリ２５と左電動モータ３３Ｌとの間に電気的に接続され、左電動モータ３３Ｌを駆動制御する。

図２に示すように、左ドライブ回路７３Ｌは左リアアーム３１Ｌに内蔵されている。右ドライブ回路７３Ｒも、同様に右リアアーム３１Ｒに内蔵されている。制御部７１は、各種処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や記憶媒体、あるいは、マイクロコンピュータと、インバータ等を含んで構成されている。

６．動作例
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。

６．１．路面Ｇに対する車体の傾斜角を小さくする動作
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９を参照して、この動作を詳細に説明する。図９は、リアアーム３１の揺動と、路面Ｇと接触する後輪３５の位置の関係を模式的に示す図である。図９は、一方のリアアーム３１とこのリアアーム３１に支持される後輪３５を揺動中心軸Ａ１方向からみた図であり、３つの状態Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃを示している。状態Ｅａでは、他の状態Ｅｂ、Ｅｃの場合に比べて後輪３５は上方に位置している。状態Ｅｃでは、状態Ｅａ、Ｅｂの場合に比べて後輪３５が下方に位置している。

図示するように、リアアーム３１が揺動中心軸Ａ１回りに揺動すると、後輪３５は上下動し、路面Ｇと接触する後輪３５の位置（以下、適宜「後輪３５の接点」という）が点Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの間で変わる。逆に、後輪３５の接点を変えると、後輪３５は上下動し、リアアーム３１は揺動する。

後輪３５の接点は、後輪３５を正回転または逆回転することによって強制的に変えることができる。たとえば、状態Ｅａにおいて後輪３５を逆回転させると、後輪３５の接点は点Ｐａから点Ｐｂ、点Ｐｃに変わり、リアアーム３１および後輪３５は状態Ｅａから状態Ｅｂ、Ｅｃの位置に移動する。また、状態Ｅｃにおいて後輪３５を正回転させると、後輪３５の接点は点Ｐｃから点Ｐｂ、点Ｐａに変わり、リアアーム３１および後輪３５は状態Ｅｃから状態Ｅｂ、Ｅａの位置に移動する。なお、図９において、向きＤＦは後輪３５の正回転の向きを示しており、向きＤＲは後輪３５の逆回転の向きを示している。

以上から明らかなとおり、後輪３５を逆回転させるとリアアーム３１を下向きに揺動させることができ、後輪３５を正回転させるとリアアーム３１は上向きに揺動させることができる。

したがって、図７のように車体が右方向に傾いた姿勢にあるときに、右後輪３５Ｒを逆回転すると、右リアアーム３１Ｒは車体に対して下向きに揺動する。また、左後輪３５Ｌを正回転させると、左リアアーム３１Ｌは車体に対して上向きに揺動する。これら右リアアーム３１Ｒおよび左リアアーム３１Ｌの揺動によって、路面Ｇに対する車体の傾斜角は小さくなる。このため、図７に示す車体の姿勢から、図３に示す車体の姿勢に変化する。なお、右後輪３５Ｒおよび左後輪３５Ｌのいずれか一方のみを回転しても、同様に車体の姿勢は変わる。

ここで、右後輪３５Ｒは車体が路面Ｇに対して傾いている方向の駆動輪であり、左後輪３５Ｌは車体が路面Ｇに対して傾いている方向とは反対側の駆動輪である。よって、車体が路面Ｇに対して傾いている方向の後輪３５を逆回転させると、路面Ｇに対する車体の傾斜角を小さくすることができるといえる。また、車体が路面Ｇに対して傾いている方向とは反対側の後輪３５を正回転することによって、路面Ｇに対する車体の傾斜角を小さくすることができると言える。

さらに、路面Ｇが水平である場合、路面Ｇに対して車体が傾いている方向は、重力方向に対して車体が傾いている方向と一致する。よって、路面Ｇが水平である場合、各後輪３５Ｒ、３５Ｌの回転と重力方向に対する車体の傾斜との間にも、上述のような関係がある。

６．２．路面Ｇに対する車体の傾斜角を変える動作
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。

図１０Ａに示すように路面Ｇに対して車体が右に傾いているときに、右後輪３５Ｒを逆回転し、左後輪３５Ｌを正回転すると、路面Ｇに対する車体の傾斜角は小さくなり、図１０Ｂに示すように車体は直立する。さらに右後輪３５Ｒを逆回転し、左後輪３５Ｌを正回転すると、路面Ｇに対する車体の傾斜角は大きくなり、図１０Ｃに示すように車体は路面Ｇに対して左に傾く。このように、各後輪３５Ｒ、３５Ｌを正回転、逆回転させることによって、路面Ｇに対する車体の傾斜角を小さくすることもでき、大きくすることもできる。

同様に、図１０Ｃに示すように路面Ｇに対して車体が左に傾いているときに、右後輪３５Ｒを正回転し、左後輪３５Ｌを逆回転すると、路面Ｇに対する車体の傾斜角は小さくなり、図１０Ｂに示すように車体は直立する。さらに右後輪３５Ｒを正回転し、左後輪３５Ｌを逆回転すると、路面Ｇに対する車体の傾斜角は大きくなり、図１０Ａに示すように車体は路面Ｇに対して右に傾く。このように、各後輪３５Ｒ、３５Ｌを正回転、逆回転させることによって、路面Ｇに対する車体の傾斜角を小さくすることもでき、大きくすることもできる。

このように、実施例１に係る電動車両１によれば、停車時に各後輪３５Ｒ、３５Ｌを回転駆動することにより、車体の姿勢を好適に変えることができる。また、各後輪３５Ｒ、３５Ｌに設けられるモータによって車体を傾斜させることができるため、簡易な構造で実現することができる。

また、シーソー部材４３を備えているので、各リアアーム３１Ｒ、３１Ｌの揺動を互いに連動させることができ、車体の姿勢を効果的に変えることできる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。実施例２に係る電動車両１は、検出部および制御部の構成が実施例１と異なっているほかは、実施例１と略同様な構成を備えている。そこで、実施例２に係る電動車両１については検出部および制御部を中心に説明し、実施例１と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。

１．検出部
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１１を参照する。図１１は、実施例２に係る電動車両の左側面図である。前輪速度取得部８１は、前輪１８に設けられ、前輪１８の車輪速を検出する。前輪速度取得部８１は、ロータリーエンコーダ等によって構成されている。前輪速度取得部８１は、この発明における非駆動輪速度取得部に相当する。

傾斜角取得部８７は、車体に設けられ、重力方向に対する車体（厳密には車体の上下方向ｚ）の傾斜角を検出する。傾斜角取得部８７は、加速度センサまたはジャイロセンサ等によって構成されている。

図１２を参照する。図１２は、実施例２に係る電動車両の背面図である。アクセル操作量取得部８３は、ハンドル１３に設けられ、搭乗者によるアクセルグリップ１４の操作量を検出する。アクセル操作量取得部８３は、磁気センサ、ポテンショメータまたはロータリーエンコーダ等によって構成されている。

リアブレーキ操作取得部８５は、ハンドル１３に設けられ、搭乗者によるリアブレーキレバー１６の操作の有無を検出する。

右揺動角取得部８９Ｒは、車体と右リアアーム３１Ｒとの連結部に設けられ、車体に対する右リアアーム３１Ｒの右揺動角を検出する。左揺動各取得部８９Ｌも、同様に車体に対する左リアアーム３１Ｌの左揺動角を検出する。各揺動角取得部８９Ｒ、８９Ｌは、この発明における揺動角取得部に相当する。

上述した各取得部８１、８３、８５、８７、８９Ｒ、８９Ｌはそれぞれ、検出結果を後述する制御部７１に出力する。

２．制御部
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。

停車判断部７５は、前輪速度取得部８１およびアクセル操作量取得部８３の各検出結果に基づいて電動車両１が停車しているか否かを判断する。

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、回転量計算部７９に処理を行わせるか否かを決定する。これにより、実質的には車体傾斜制御を作動させるか否かを決定する。

回転量計算部７９は、傾斜角取得部８７および各揺動角取得部８９Ｒ、８９Ｌの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。なお、各目標回転量は、回転方向に関する情報、すなわち、正回転および逆回転のいずれかを指定する情報を含む。

図１１に示すように、上述した停車判断部７５、作動決定部７７、回転量計算部７９は、バッテリ２５に隣接する位置に設けられている。制御部７１は、各種処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や記憶媒体、あるいは、マイクロコンピュータとによって実現されている。また、記憶媒体には、車体傾斜制御に用いられる情報が予め記憶されている。車体傾斜制御に用いられる情報としては、例えば、各リアアーム３１Ｒ、３１Ｌの揺動角と路面Ｇに対する車体の傾斜角との関係に関する情報や、各後輪３５Ｒ、３５Ｌの回転量と各リアアーム３１Ｒ、３１Ｌの揺動角の変化量との関係に関する情報などが例示される。

３．動作例
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。

＜ステップＳ１＞ 車速が零か？
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。

＜ステップＳ２＞ アクセル操作量が所定値以下か？
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。

＜ステップＳ３＞ リアブレーキ操作がＯＦＦか？
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。

＜ステップＳ４＞ 傾斜角取得部の検出結果を読み込む
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。

＜ステップＳ５＞ 揺動角取得部の検出結果を読み込む
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。

＜ステップＳ６＞ 目標回転量を計算する
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。

この場合、傾斜角取得部８７の検出結果に基づいて、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車体の傾斜量を特定できる。他方、揺動角取得部８９Ｒ、８９Ｌの検出結果に基づいて、路面Ｇに対する車体の傾斜角、および、車体と各リアアーム３１Ｒ、３１Ｌの位置関係を特定できる。したがって、車体の傾斜量と各リアアーム３１Ｒ、３１Ｌの揺動量との関係を精度よく求めることができる。すなわち、路面Ｇが水平な場合のみならず、路面Ｇが勾配や段差等を有している場合であっても、車体の傾斜角を所定量変化させるために各リアアーム３１Ｒ、３１Ｌをどれだけ揺動させればよいか、について適切に求めることができる。

また、各リアアーム３１Ｒ、３１Ｌの揺動量と各後輪３５Ｒ、３５Ｌの回転量との関係は既知であるので、各リアアーム３１Ｒ、３１Ｌを所定量揺動させるために必要な各後輪３５Ｒ、３５Ｌの回転量も求めることができる。したがって、車体の傾斜量と各後輪３５Ｒ、３５Ｌの回転量との関係についても精度よく求めることができる。このため、傾斜角取得部８７は、各検出結果に基づいて各後輪３５Ｒ、３５Ｌの目標回転量を適切に計算することができる。

なお、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回転量である場合、各後輪３５Ｒ、３５Ｌの回転方向を適切に決めることができる。すなわち、重力方向に対して車体が傾いている方向の後輪３５は逆回転とし、他方の後輪３５は正回転とする。そして、回転量計算部７９は右後輪３５Ｒの目標回転量を右ドライブ回路７３Ｒに出力し、左後輪３５Ｌの目標回転量を左ドライブ回路７３Ｌに出力する。

＜ステップＳ７＞ 電動モータを駆動する
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。

図１５を参照する。図１５は、水平でない路面Ｇ上における電動車両の車体傾斜制御を示す図である。図１５Ａは、重力方向に対して車体が右方向に傾いている状態を示し、図１５Ｂは、重力方向に対して車体が左方向に傾いている状態を示し、図１５Ｃは重力方向に対する車体の傾斜角が零である状態を示す。これら図１５Ａ、図１５Ｂのいずれの状態であっても、本ステップＳ７によって、図１５Ｃに示すように、重力方向ｇに対する車体の傾斜角を零にすることができる。

このように、実施例２に係る電動車両１によれば、傾斜角取得部８７を備え、制御部７１は傾斜角取得部８７の検出結果に基づいて制御するので、重力方向に対する車体の傾斜角を好適に調整することができる。

また、右揺動角取得部８９Ｒおよび左揺動角取得部８９Ｌを備え、制御部７１はこれら各揺動角取得部８９Ｒ、８９Ｌの検出結果を考慮して制御するので、路面Ｇが水平でない場合であっても、重力方向に対する車体の傾斜角を好適に調整することができる。

また、制御部７１は、重力方向に対する車体の傾斜角が零となるように車体の姿勢を調整するので、停車時に車体を好適に安定させることができる。

また、目標回転量を計算する回転量計算部７９を備えているので、車体の姿勢を的確に効率よく調整することができる。

また、前輪速度取得部８１およびアクセル操作量取得部８３を備えているので、停車判断部７５は停車時であるか否かを的確に判断することができる。

また、リアブレーキ操作取得部８５を備えて、作動決定部７７はリアブレーキ操作がＯＦＦのときのみ、車体傾斜制御を行うことを決定するので、ブレーキ操作が行われている後輪３５に対して回転駆動することを回避することができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例２では、制御部７１は回転量計算部７９を備え、目標回転量を算出したが、これに限られない。例えば、傾斜角取得部８７の検出結果を監視しつつ、重力方向に対する車体の傾斜角が零に近づくように（重力方向に対する車体の傾斜角を小さくするように）各電動モータ３３Ｒ、３３Ｌを制御するように変更してもよい。この際、重力方向に対して車体が傾いている方向の後輪３５のみを逆回転させてもよいし、重力方向に対して車体が傾いている方向とは反対側の後輪３５のみを正回転させてもよい。あるいは、重力方向に対して車体が傾いている方向の後輪３５を逆回転させ、かつ、他方の後輪３５を正回転させてもよい。いずれの場合であっても、重力方向に対する車体の傾斜角を好適に小さくすることができる。また、この変形実施例によれば、制御部７１は傾斜角取得部８７の検出結果のみに基づいて車体の姿勢を調整できるので、各揺動角取得部８９Ｒ、８９Ｌを省略することができる。

（２）上述した実施例２では、制御部７１は、重力方向に対する車体の傾斜角が零になるように制御したが、これに限られない。すなわち、重力方向に対する車体の傾斜角が零以外の所定の角度となるように車体の姿勢を調整してもよい。または、重力方向に対する車体の傾斜角が所定の範囲内となるように車体の姿勢を調整してもよい。あるいは、重力方向に対する車体の傾斜角が小さくなるように車体の姿勢を調整してもよい。

（３）上述した実施例２では、制御部７１は、重力方向に対する車体の傾斜角が零となるように車体の姿勢を調整するものであったが、これに限られない。たとえば、路面Ｇに対する車体の傾斜角が所定の角度又は所定の範囲内となるように調整してもよい。あるいは、路面Ｇに対する車体の傾斜角が小さくなるように車体の姿勢を調整してもよい。たとえば、路面Ｇに対する車体の傾斜角が零となるように車体の姿勢を調整してもよい。この場合には、車体を路面Ｇに対して直立させることができる。このような変更によれば、制御部７１は各揺動角取得部８９Ｒ、８９Ｌの検出結果のみに基づいて車体の姿勢を調整できるので、傾斜角取得部８７を省略することができる。

さらに、路面Ｇに対する車体の傾斜角を調整する場合、各揺動角取得部８９Ｒ、８９Ｌの検出結果に基づいて目標回転量を計算し、目標回転量に基づいて各電動モータ３３Ｒ、３３Ｌを駆動制御してもよい。あるいは、各揺動角取得部８９Ｒ、８９Ｌの検出結果を監視しつつ、路面Ｇに対して車体が傾いている方向の後輪３５、および／または、路面Ｇに対して車体が傾いている方向とは反対側の後輪３５を回転させることで、車体の姿勢を調整してもよい。

（４）上述した実施例１、２では、支持機構６５はシーソー部材４３を備え、右後輪３５Ｒと左後輪３５Ｌとを互いに反対向きに上下動させるものであったが、これに限られない。すなわち、シーソー部材４３を省略し、右リアアーム３１Ｒおよび左リアアーム３１Ｌを互いに独立して揺動可能に設けるように変更してもよい。

（５）上述した実施例１、２では、単一の前輪１８と一対の後輪３５Ｒ、３５Ｌを有する三輪車両を例示したがこれに限られない。すなわち、一対の前輪と一対の後輪を有する四輪車両に変更してもよい。この場合、一対の前輪が、この発明における非駆動輪に相当する。

（６）上述した実施例１、２では、一対の後輪３５Ｒ、３５Ｌが駆動輪であり、前輪１８が非駆動輪であったが、これに限られない。たとえば、前輪を駆動輪に変更し、後輪を非駆動輪に変更してもよい。この場合、駆動輪となる前輪は一対の車輪で構成される。また、非駆動輪となる後輪は単一の車輪で構成してもよいし、一対の車輪で構成してもよい。

（７）上述した各実施例および上記（１）から（６）で説明した各変形実施例については、さらに各構成を他の変形実施例の構成に置換または組み合わせるなどして適宜に変更してもよい。

１ … 電動車両
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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。
15. 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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