WO2023073855A1

WO2023073855A1 - 車両

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Publication number: WO2023073855A1
Application number: PCT/JP2021/039774
Authority: WO
Inventors: 庸太朗森
Original assignee: 株式会社ストリーモ
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2023-05-04
Also published as: CN118139779A

Abstract

車両（１００）は、前輪（１）の上方に配置された操舵部（２２）と、前後方向に延在する軸線を中心にして、後輪（２）を支持する第２部材（１２）に対し前輪（１）を支持する第１部材（２０）を左右方向に揺動可能に連結する連結部（３０）と、加速指令を含む走行指令が入力される入力部（２４）と、走行用アクチュエータ（４）を制御する制御部（４０）と、操舵部（２２）の左右方向の操舵角を検出する操舵角検出部（４２）と、第１部材（２０）の左右方向の揺動角を検出する揺動角検出部（４３）と、を備える。制御部（４０）は、操舵角と揺動角とに応じて、加速指令に応じた駆動力よりも低減された駆動力を発生するように走行用アクチュエータ（４）を制御する。

Description

車両

　本発明は、前輪と後輪とを有する車両に関する。

　この種の車両として、従来、揺動機構を介して左右方向に揺動可能に構成された車両が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の車両では、さらにハンドルの操作により前輪が左右方向に転舵可能に設けられる。

特許第６９３５６１０号公報

　しかしながら、転舵した状態かつ不適切な姿勢で加減速操作した場合に、車両の姿勢が不安定になるおそれがある。

　本発明の一態様は、前輪および後輪と、前輪の上方に配置された操舵部と、乗員の足が載置される載置部と、前輪を回転可能に、かつ、操舵部によって操舵可能に支持する第１部材と、第１部材の後方に配置され、後輪を回転可能に支持する第２部材と、前後方向に延在する軸線を中心にして第２部材に対し第１部材を左右方向に揺動可能に連結する連結部と、前輪および後輪の少なくとも一方を駆動する走行用アクチュエータと、加速指令を含む走行指令が入力される入力部と、入力部により入力された走行指令に応じた駆動力を発生するように走行用アクチュエータを制御する制御部と、操舵部の左右方向の操舵角を検出する操舵角検出部と、第２部材に対する第１部材の左右方向の揺動角を検出する揺動角検出部と、を備える。制御部は、操舵角検出部により検出された操舵角と揺動角検出部により検出された揺動角とに応じて、入力部により入力された加速指令に応じた駆動力よりも低減された駆動力を発生するように走行用アクチュエータを制御する。

　本発明によれば、転舵した状態における、不適切な操作の影響を抑制し、車両の安定性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る車両の全体構成を示す斜視図であり、車両を左斜め前方から見た図。本発明の実施形態に係る車両の全体構成を示す正面図。本発明の実施形態に係る車両の揺動部に設けられるナイトハルトゴムばねの概略構成を示す断面図。本発明の実施形態に係る車両の走行駆動系の制御構成を示すブロック図。図４でモータ指令値を算出する際に用いられる、操舵角が０°以上のときの操舵角と揺動角と第１補正係数との関係を示す図。図４でモータ指令値を算出する際に用いられる、舵角が０°以下のときの操舵角と揺動角と第１補正係数との関係を示す図。図４でモータ指令値を算出する際に用いられる、車速と第２補正係数との関係を示す図。図４でモータ指令値を算出する際に用いられる、車速の増加に伴う補正係数の変化の一例を示す図。車両が傾斜地に位置するときの重力方向の基準線からの揺動角の一例を示す図。

　以下、図１～図８を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る車両は、単一の前輪と左右一対の後輪とを有する三輪車両であり、ユーザが立位姿勢で乗車可能に構成される。

　図１は、本発明の実施形態に係る車両１００の全体構成を示す斜視図であり、図２は、正面図である。以下では、図示のように互いに直交する３軸方向を、車両１００の前後方向（長さ方向）、左右方向（幅方向）および上下方向（高さ方向）と定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。図１は、車両１００を左斜め前方から見た図であり、図２は、車両１００を前方から見た図である。

　図１，図２に示すように、車両１００は、前輪１および後輪２と、車両１００の骨格を構成するフレームＦＬとを有し、車両１００の左右方向の中心を通る中心線ＣＬ１を基準にして全体が左右対称に構成される。より詳しくは、前輪１は、中心線ＣＬ１に沿って配置され、左右の後輪２は中心線ＣＬ１を挟んで左右対称位置に配置される。前輪１は後輪２と同径である。なお、前輪１は後輪２よりも小径または大径であってもよい。中心線ＣＬ１は、後述する連結部３０の揺動中心であり、後方にかけて下り勾配で傾斜して延在する。なお、中心線ＣＬ１は、後方にかけて水平に延在してもよく、後方にかけて上り勾配で延在してもよい。フレームＦＬは、前輪１から後輪２にかけて延在するメインフレーム１０と前輪１の上方に立設された縦フレーム２０とを有する。

　メインフレーム１０は、前輪１の上方から後方に延在する前フレーム１１と、前フレーム１１に連なり後輪２にかけて延在する後フレーム１２とを有する。前フレーム１１は、前方にかけて上り勾配（前上がり）で傾斜して構成される。前フレーム１１の前端部１１ａは、前輪１の上方に位置し、後端部１１ｂは、略水平に延在する。

　縦フレーム２０は、上端部が下端部よりも後方に位置するように、重力方向よりも所定角度だけ後方に傾斜した軸線ＣＬ２に沿って延在する略円柱ないし円筒形状のシャフト２１を有する。シャフト２１は前フレーム１１の前端部１１ａを貫通し、軸線ＣＬ２を中心に前フレーム１１に回転可能に支持される。シャフト２１の上端部には、ハンドル２２が設けられ、下端部には、左右一対のフロントフォーク２３が固定される。なお、縦フレーム２０が、前フレーム１１の前端部１１ａから上方に延在する縦パイプと、縦パイプの内部を貫通するシャフトと、により構成されてもよい。この場合、縦パイプを前フレーム１１に一体に設けるとともに、縦パイプ内に軸線ＣＬ２を中心としてシャフトを回転可能に設ければよい。

　前輪１の回転軸１ａは、左右一対のフロントフォーク２３により回転可能に支持される。前輪１は、ハンドル２２の軸線ＣＬ２を中心とした回動操作（操舵）により転舵される。ハンドル２２は左右方向に略直線状に延在するバーハンドルであり、ハンドル２２の左右両端部には、ユーザによって把持される樹脂製ないしゴム製のグリップ２２ａが設けられる。グリップ２２ａの前方にはブレーキレバー２２ｂが設けられる。

　詳細な図示は省略するが、前輪１の内側には、走行モータ４（インホイールモータ）と、ブレーキユニット５とが収納される。例えば左側に走行モータ４が、右側にブレーキユニット５がそれぞれ配置される。車両１００は、走行モータ４の駆動により走行する電動車両として構成される。ハンドル２２には、グリップ２２ａないしその近傍に、スロットルレバー２４が設けられる。スロットルレバー２４は、乗員がグリップ２２ａを把持しながら操作可能に構成され、スロットルレバー２４の操作により車両１００の加速指令を含む走行指令が入力される。スロットルレバー２４は、操作量を調整可能に設けられ、スロットルレバー２４の操作量が大きいほど、走行モータ４の駆動力を大きくするような指令値が入力される。

　ブレーキユニット５は、例えばドラムブレーキを構成するドラムブレーキユニットとして構成される。なお、後輪２にも同様にブレーキユニット５が設けられる。これらブレーキユニット５は、ブレーキレバー２２ｂの操作により作動し、前輪１および後輪２に制動力が付与される。なお、電動機としての走行モータ４は前輪１でなく後輪２内、または前輪１と後輪２の双方に設けられてもよい。これにより、車両１００の牽引能力や登坂能力を向上することができる。

　縦フレーム２０の後面には、ホルダを介して縦長形状のバッテリ６が支持される。バッテリ６は、走行モータ４に供給される電力が蓄えられるリチウムイオン電池などの二次電池である。バッテリ６は、縦フレーム２０内を通る電力線を介して走行モータ４に接続される。バッテリ６から走行モータ４に供給される電力は、不図示の電力制御ユニットにより制御される。なお、バッテリ６は縦フレーム２０の内部に配置されてもよく、メインフレーム１０等、他の構造部材の周辺に配置されてもよい。

　図示は省略するが、ハンドル２２には、メイン電源のオンオフを指令するスタータスイッチや右左折を報知するウィンカースイッチ、走行指令を入力するアクセルレバーなどが、ユーザにより操作可能に設けられる。バッテリ残容量や設定車速等の車両情報を表示する表示部を設けることもできる。また、図示は省略するが、ハンドル２２の下方には、ウィンカースイッチの操作により点滅する左右一対のウィンカーランプが設けられ、縦フレーム２０の上端部には前照灯が設けられる。

　後フレーム１２は、左右の後輪２の内側を通り後方に延在する。図示は省略するが、後フレーム１２の左右両側には、後輪２よりも前方において、左右方向に延在する支持フレーム（例えば前後一対の支持フレーム）が接合される。後フレーム１２の後部（例えば後端部）には、左右方向に延在する後輪支持部が接合され、後輪支持部により後輪２の回転軸２ａが回転可能に支持される。

　前後一対の支持フレームの上面には、後フレーム１２から左右の後輪２の間にかけて前後方向に、かつ、左右の後輪２間の長さの範囲内で左右方向に延在する平面視略矩形状の板材であるステップ（足置き）２５が搭載される。ステップ２５は溶接などにより支持フレームに固定され、これによりステップ２５の前後方向両端部が、支持フレームを介して後フレーム１２から支持される。ステップ２５は、立位姿勢のユーザ（乗員）が両足を載せる載置部を構成し、ステップ２５の上面（載置面）は、路面１０１と平行な水平面として構成される。ステップ２５は、ユーザの足の所定部分、例えば踵から母指球までが載置可能なようにその前後方向の長さと左右方向の幅とが規定される。

　メインフレーム１０の前フレーム１１と後フレーム１２とは、連結部３０を介して連結される。すなわち、前フレーム１１は、連結部３０を介して後フレーム１２に、前後方向に延在する中心線ＣＬ１を中心にして左右方向揺動可能に連結される。連結部３０は、前フレーム１１の平板部１１２の底面に固定されたナイトハルトゴムばね３１を有する。

　図３は、連結部３０に設けられるナイトハルトゴムばね３１の概略構成を示す断面図である。図２に示すように、ナイトハルトゴムばね３１は、前フレーム１１の後端部１１ｂに固定された断面略矩形枠状のケース３１１に内蔵される。ケース３１１内には、後フレーム１２の前端部に固定され、中心線ＣＬ１に沿って前後方向に延在する断面略円形状のシャフト３１２が配置される。なお、後フレーム１２の前端部を断面略円形状に構成し、これをシャフト３１２として用いてもよい。ナイトハルトゴムばね３１は、シャフト３１２と一体に回転可能なようにシャフト３１２にスプライン結合された略菱形のカムブロック３１３と、カムブロック３１３の凹状に形成された各面に対向して配置されたゴムローラ３１４とを有する。

　図３は、前フレーム１１が揺動していない初期状態であり、このとき図２の実線に示すように縦フレーム２０は左右方向に傾斜せず、車両１００は基準姿勢である。この初期状態からケース３１１にトルクが作用して、ケース３１１が中心線ＣＬ１を中心に回動すると、ケース３１１とカムブロック３１３との間でゴムローラ３１４が押圧されて弾性変形し、ゴムローラ３１４が楕円になる。このとき、前フレーム１１が縦フレーム２０とともに揺動し、車両１００は図２の二点鎖線で示すように傾斜姿勢となる。この場合、ケース３１１の回転角が大きくなるに従い、ケース３１１への回転抵抗は大きくなる。ケース３１１に作用するトルクが０になると、ゴムローラ３１４は、弾性力により元の形状に復帰し、前フレーム１１は基準姿勢に戻る。

　このようにメインフレーム１０の前フレーム１１を、連結部３０を介して揺動可能に設けることで、立位姿勢で車両１００に乗車するユーザは、車両１００を左右方向に容易に旋回することができる。例えば、ユーザは車両１００を左右方向に旋回するとき、膝および足首を軽く曲げて上半身を左右に傾ける。これにより、後フレーム１２と一体のステップ２５が水平に保たれたまま、ステップ２５に両足を載せた安定した姿勢で、前フレーム１１と一体に縦フレーム２０を揺動させ、前輪１を左右に傾斜させることができる。その結果、車両１００をスムーズに旋回させることができ、旋回性が向上する。

　また、連結部３０にナイトハルトゴムばね３１が設けられることで、基準姿勢から前フレーム１１を左右方向に揺動させた際に、前フレーム１１に復元力が作用し、前フレーム１１の揺動を良好に抑えることができる。なお、カムブロック３１３は四角形状ではなく、他の多角形状（例えば三角形状）に形成されてもよい。カムブロック３１３の全ての面が凹状に形成されるのではなく、例えば２つの面が凹状に形成され、これら凹状の面に対向してゴムローラ３１４が配置されてもよい。一例を挙げると、三角形のカムブロックに形成した２つの面に配置されてもよい。ナイトハルトゴムばね３１ではなく、コイルばね等の弾性部材により、前フレーム１１に復元力を作用させるようにしてもよい。すなわち、復元力付与部の構成はナイトハルトゴムばね３１に限らない。

　図示は省略するが、立位姿勢のユーザの自重によりステップ２５に作用する荷重点（足裏から作用する荷重の中心点）は、平面視で前輪１の接地点と左右一対の後輪２のそれぞれの接地点とを結ぶ三角形の領域内に位置する。これにより、走行中および停車中のいずれにおいても、ユーザは車両１００に安定した姿勢で乗車することができる。

　縦フレーム２０は、前フレーム１１の前端部１１ａの上方の回動機構２０１を介して後方（図１の矢印Ａ方向）に回動可能に設けられる。これにより車両１００を図１の走行姿勢から折り畳み姿勢にすることができる。折り畳み姿勢では、縦フレーム２０が左右の後輪２の間に、後フレーム１２と略平行に配置される。折り畳み姿勢の車両１００を、後輪２を支点にして起立させ、前輪１を上方に配置して後輪２を転がすことで、車両１００を容易に運搬できる。なお、前フレーム１１の前端部には、車両１００の運搬時に把持される取っ手１４が設けられる。

　ところで、本実施形態では、ハンドル２２が軸線ＣＬ２を中心にして左右方向に操舵可能かつ縦フレーム２０が中心線ＣＬ１を中心にして左右方向に揺動可能に設けられる。このため、車両１００の発進時や旋回時に、操舵角と揺動角の関係が適切でない状態で、スロットルレバー２４が操作（スロットル操作）された場合に、車両１００の安定性が低下するおそれがある。具体的には、ハンドル２２が左方に操舵され、縦フレーム２０が右方に揺動された状態で、スロットルの操作が行われると、車両１００の遠心力の変化が大きくなり、車両１００の安定性が低下するおそれがある。そこで、操舵角と揺動角との関係が適切でない状態での車両１００の安定性の低下を抑えるため、本実施形態は以下のように構成する。

　以下では、図１に示すように、前後方向に延在する軸線Ｌ１からのハンドル２２の操作量を操舵角θｓと定義するとともに、ハンドル２２が左方へ操作されたときの操舵角θｓをプラスの操舵角、右方へ操作されたときの操舵角θｓをマイナスの操舵角と定義する。また、図２に示すように、上下方向に延在する軸線Ｌ２からの縦フレーム２０の揺動量を揺動角θｒと定義するとともに、縦フレーム２０が左方へ揺動されたときの揺動角θｒをプラスの揺動角、右方へ揺動されたときの揺動角θｒをマイナスの揺動角と定義する。

　図４は、走行モータ４の駆動を制御する電力制御ユニットに設けられるコントローラ４０の構成を概略的に示すブロック図である。コントローラ４０は、ＣＰＵ等の演算部と、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶部と、その他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。図４に示すように、コントローラ４０には、スロットルセンサ４１と、操舵角センサ４２と、揺動角センサ４３と、車速センサ４４とからの信号が入力される。

　スロットルセンサ４１は、スロットルレバー２４に設けられ、スロットルレバー２４の操作量に応じた指令値（スロットル指令値Ｔｈ）を検出する。操舵角センサ４２は、例えばシャフト２１に設けられ、ハンドル２２の操作によるシャフト２１の回動量、すなわち操舵角θｓを検出する。揺動角センサ４３は、連結部３０に設けられ、揺動角θｒを検出する。車速センサ４４は、前輪１の回転軸１ａまたは走行モータ４に設けられ、回転軸１ａまたは走行モータ４の回転速度から車速ｖを検出する。

　コントローラ４０は、これらセンサ４１～４４からの入力信号に応じて所定の処理を実行し、走行モータ４の駆動を制御する。走行モータ４は、例えばロータとロータの周囲に配置されたステータとを有する埋込磁石同期モータであり、コントローラ４０を介してバッテリ６からステータのコイルに供給される電力により駆動する。なお、磁石を有しない同期リラクタンスモータやスイッチドリラクタンスモータ等を走行モータ４として用いることもできる。

　コントローラ４０は、センサ４２～４４により検出された操舵角θｓと揺動角θｒと車速ｖとに基づいて、スロットル指令値Ｔｈを補正するための補正係数γを算出する。具体的には、操舵角θｓと揺動角θｒとをパラメータとした関数ｆ（θｓ，θｒ）を用いて、演算部４０Ａで第１補正係数αを算出し、車速ｖをパラメータとした関数ｇ（ｖ）を用いて、演算部４０Ｂで第２補正係数βを算出する。さらに、演算部４０Ｃで、αのβ乗を補正係数γとして算出する。さらに演算部４０Ｃは、この補正係数γを、スロットル指令値Ｔｈに乗算した補正後のスロットル指令値Ｔｈ'（モータ指令値と呼ぶ）を算出し、これをモータ出力部４０Ｄに出力する。モータ出力部４０Ｄは、モータ指令値Ｔｈ'に応じた駆動トルクを走行モータ４が出力するように走行モータ４を制御する。

　図５Ａ，図５Ｂは、操舵角θｓと揺動角θｒと第１補正係数αとの関係を表す特性の一例を示す図である。特に、図５Ａは、操舵角θｓが０°以上のとき（左方に操舵されたとき）の特性であり、図５Ｂは、操舵角θｓが０°以下のとき（右方に操舵されたとき）の特性である。具体的には、図５Ａの特性ｆ１０（実線），ｆ１１（点線），ｆ１２（一点鎖線），ｆ１３（二点鎖線）は、それぞれ操舵角θｓが０°，１０°，２０°，３０°のときの揺動角θｒとαとの関係を示し、図５Ｂの特性ｆ２０（実線），ｆ２１（点線），ｆ２２（一点鎖線），ｆ２３（二点鎖線）は、それぞれ操舵角θｓが０°，―１０°，－２０°，－３０°のときの揺動角θｒとαとの関係を示す。これらの特性は予めメモリに記憶されている。

　第１補正係数αは、０より大きく、かつ、１以下の範囲で算出され、第１補正係数αが大きいほど、補正係数γおよびモータ指令値Ｔｈ'は大きくなる。図５Ａ，図５Ｂに示すように、操舵角θｓが０°のとき（特性ｆ１０，ｆ２０）、揺動角θｒが小さい領域では、αは１ないしほぼ１であり、揺動角θｒの大きさ（絶対値）の増加に伴い、αは徐々に減少する。したがって、揺動角θｒの大きさが所定値以上になると、モータ指令値Ｔｈ'は小さくなり、モータ出力が抑制される。

　操舵角θｓと揺動角θｒの符号が互いに同一であるとき、すなわち、図５Ａでは揺動角θｒがプラスのとき、図５Ｂでは揺動角θｒがマイナスのとき、各特性ｆ１１～ｆ１３，ｆ２１～ｆ２３とも、特性ｆ１０，ｆ２０と同様、揺動角θｒが小さい領域では、αはほぼ一定であり、揺動角θｒの大きさの増加に伴い、αは徐々に減少する。但し、同一の揺動角θｒで比較すると、操舵角θｓの増加に伴いαは小さくなる。換言すると、操舵角θｓの増加に伴いαの減少割合は大きくなる。その結果、操舵角θｓの大きさの増加に伴い補正係数γおよびモータ指令値Ｔｈ'が小さくなり、モータ出力が抑制される。

　一方、操舵角θｓと揺動角θｒの符号が互いに異なるとき、すなわち、図５Ａでは揺動角θｒがマイナスのとき、図５Ｂでは揺動角θｒがプラスのとき、各特性ｆ１１～ｆ１３，ｆ２１～ｆ２３とも、揺動角θｒの大きさの増加に伴い、αの一定区間がほとんどなく、例えば下に凸の放物線ないし反比例のグラフにより近似される曲線に沿って、αが急激に減少する。この減少割合は、操舵角θｓと揺動角θｒの符号が互いに同一であるときの減少割合よりも大きい。なお、同一の揺動角θｒで比較すると、操舵角θｓの増加に伴いαは小さくなる。このように操舵角θｓと揺動角θｒの符号が互いに異なるとき、揺動角θｒの大きさの増加に伴いαが急激に減少するため、操舵角θｓと揺動角θｒの符号が同一であるときに比べモータ出力が大きく抑制される。

　図６は、車速ｖと第２補正係数βとの関係を表す特性の一例を示す図である。この特性は、予めメモリに記憶されている。第２補正係数βは０以上かつ１以下の範囲で設定される。図６に示すように、第２補正係数βは、車速ｖが低い領域では１ないしほぼ１であり、車速ｖの増加に伴い徐々に減少する。より詳しくは、車速ｖが低い領域ではβはほぼ一定であり、車速ｖが所定値以上になると、車速ｖの増加に伴いβが急激に減少する。

　図７は、操舵角θｓが所定角（例えば－３０°）のときの揺動角θｒと車速ｖと補正係数γ（＝αβ）との関係を示す特性の一例を示す図である。図７の特性ｈ０（実線），ｈ１（点線），ｈ２（一点鎖線），ｈ３（二点鎖線）は、それぞれ車速が０ｋｍ／ｈ，１０ｋｍ／ｈ、２０ｋｍ／ｈ，２５ｋｍ／ｈのときの揺動角とγとの関係を示す。この特性は、第１補正係数αの特性（図５Ａ，図５Ｂ）および第２補正係数βの特性（図６）より得られる。図７に示すように、車速ｖの増加に伴い、補正係数γは大きくなる。これにより、車速ｖの増加に伴いモータ指令値Ｔｈ'が増加し、モータ出力の抑制の程度が小さくなる。

　このように本実施形態では、ハンドル２２の操舵方向と縦フレーム２０の揺動方向とが異なるとき、操舵方向と揺動方向とが同一であるときよりも、スロットルレバー２４の操作時のモータ指令値Ｔｈ'が小さくなり、モータ出力が抑制される。例えばハンドル２２が左方に操舵され、縦フレーム２０が右方に揺動された状態で、急なスロットル操作が行われたとき、モータ出力が抑制される。これにより、車両１００の遠心力の変化が小さくなり、車両１００の安定性の低下を防ぐことができる。

　また、車速ｖの増加に伴い、モータ出力の抑制の程度が小さくなるため、ユーザは違和感なく車両１００を加速できる。すなわち、車速ｖが増加すると、スロットル指令値Ｔｈの変化に対する車速ｖの変化は小さくなるため、モータ出力を抑制すると、ユーザがスロットル操作を行っているにも拘わらず、車速が上昇しにくくなり、ユーザは違和感を抱きやすい。この点、本実施形態では車速ｖが増加するに伴いモータ出力の抑制の割合を小さくするので、ユーザの違和感が抑えられる。なお、車速ｖが速いと、スロットルレバー２４の操作時の遠心力の変化は小さいので、モータ出力の抑制の程度を小さくしても、車両１００の安定性への影響は少なく問題とならない。

　本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態に係る車両１００は、前輪１および後輪２と、前輪１の上方に配置されたハンドル２２と、乗員（ユーザ）の足が載置されるステップ２５と、前輪１を回転可能に、かつ、ハンドル２２によって操舵可能に支持する前フレーム１１、縦フレーム２０と、前フレーム１１の後方に配置され、後輪２を回転可能に支持する後フレーム１２と、前後方向に延在する中心線ＣＬ１を中心にして後フレーム１２に対し前フレーム１１および縦フレーム２０を左右方向に揺動可能に連結する連結部３０と、前輪１を駆動する走行モータ４と、乗員の操作により加速指令を含む走行指令が入力されるスロットルレバー２４と、スロットルレバー２４により入力された走行指令（スロットル指令値Ｔｈ）に応じた駆動力を発生するように走行モータ４を制御するコントローラ４０と、ハンドル２２の左右方向の操舵角θｓを検出する操舵角センサ４２と、縦フレーム２０の左右方向の揺動角θｒを検出する揺動角センサ４３と、を備える（図１，４）。コントローラ４０は、操舵角センサ４２により検出された操舵角θｓと揺動角センサ４３により検出された揺動角θｒとに応じて、スロットルレバー２４により入力されたスロットル指令値Ｔｈに応じた駆動力よりも低減された駆動力を発生するように走行モータ４を制御する（図４）。

　この構成により、縦フレーム２０が揺動可能かつ前輪１が転舵可能に設けられた車両１００において、旋回走行時などに揺動方向と転舵方向とが一致しない状態でスロットルレバー２４が急操作されたとき、車速の増減に伴い遠心力が大きく変化することを抑制できる。その結果、操舵角と揺動角に対する車速の関係が不適切となるような加減速操作を抑制し、車両１００の姿勢が不安定となることを抑制できる。

（２）コントローラ４０は、操舵角センサ４２および揺動角センサ４３の検出値により求められるハンドル２２の操舵方向と縦フレーム２０の揺動方向とが同一方向でないとき、操舵方向と揺動方向とが同一方向であるときよりも、同一の加速指令に対する駆動力が低減されるように走行モータ４を制御する（図５Ａ，図５Ｂ）。これにより、例えばハンドル２２が左方に操舵され、縦フレーム２０が右方に揺動された状態で、スロットル操作が行われた場合に、車速の増減が抑制されることから遠心力の変化は小さく、車両１００の姿勢が不安定となることを抑制できる。

（３）コントローラ４０は、操舵角センサ４２により検出された操舵角θｓが大きいほど、スロットル指令値Ｔｈに対する駆動力の低減割合を大きくする（図５Ａ，図５Ｂ）。操舵角θｓが大きいほど車速の増減に対し車両姿勢が不安定になりやすいが、モータ出力が大きく抑制されることで、操舵角θｓが大きい場合の車両姿勢を安定化できる。

（４）車両１００は、車速ｖを検出する車速センサ４４をさらに備える（図４）。コントローラ４０は、さらに車速センサ４４により検出された車速ｖに応じて、スロットルレバー２４により入力された加速指令に応じた駆動力よりも低減された駆動力を発生するように、すなわちモータ出力を抑制するように、走行モータ４を制御する（図４，図６）。このように操舵角θｓと揺動角θｒとに加え車速ｖを考慮して走行モータ４を制御することで、スロットルレバー２４が急操作された場合に車両姿勢が不安定になることを適切に防止できる。

（５）コントローラ４０は、車速センサ４４により検出された車速ｖが遅いほど、加速指令に対する駆動力の低減割合を大きくする（図６，図７）。これにより車両１００の加速を必要以上に抑えることなく、車両姿勢が不安定になることを防止できる。

　なお、上記実施形態では、操舵角θｓと揺動角θｒと車速ｖとに基づいて制御部としてのコントローラ４０がスロットル指令値Ｔｈの補正係数γを算出するようにしたが、車速ｖを考慮せずに操舵角θｓと揺動角θｒとに基づいて補正係数γを算出するようにしてもよい。操舵角θｓと揺動角θｒと車速ｖとに基づいて、あるいは操舵角θｓと揺動角θｒとに基づいて補正係数γを算出する場合に、重力方向を考慮した揺動角（θｒｇで表す）を用いてもよい。以下、この点について説明する。

　図８は、水平線に対する路面のなす角（傾斜角）がθｇである傾斜地に位置する車両１００の正面図である。図８では、車両１００の左右方向が路面（傾斜面）の傾斜方向に一致している。この状態では、重力方向に沿って延びる基準線Ｌ３からの縦フレーム２０の角度が揺動角θｒｇとして定義される。この揺動角θｒｇは、路面の傾斜角θｇを検出する傾斜センサ（不図示）の値を用いることで算出できる。すなわち、傾斜センサの検出値（θｇ）と揺動角センサ４３の検出値（θｒ）とにより、重力方向に対する縦フレーム２０の揺動角θｒｇを算出できる。なお、傾斜センサは、例えば後フレーム１２に設けられた振り子式やフロート式のものを用いることができる。ジャイロセンサや重力式のバンク角センサを用いて、揺動角θｒｇを算出してもよい。すなわち、基準線Ｌ３からの揺動角θｒｇを検出する揺動角検出部の構成はいかなるものでもよい。

　このように重力方向に延在する基準線Ｌ３からの揺動角θｒｇを検出（算出）するように構成することで、車両１００が左右方向に傾斜した路面を走行する場合に、傾斜角θｇに応じてモータ出力を良好に抑制することができる。例えば上り傾斜側に縦フレーム２０が揺動している場合の揺動角θｒｇの大きさは、非傾斜地を走行しているときの揺動角θｒの大きさよりも小さくなり、走行モータ４の出力を抑制しすぎることを防止できる。

　上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、いくつかの変形例について説明する。上記実施形態では、操舵部としてのハンドル２２をバー状に構成したが、操舵部の構成はこれに限らない。上記実施形態では、一枚の板材によりステップ２５（載置部）を構成したが、載置部を左右に分割して設けてもよい。上記実施形態では、前フレーム１１と縦フレーム２０とにより、前輪１を回転可能に、かつ、ハンドル２２によって操作可能に支持するようにしたが、第１部材の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、後フレーム１２により後輪２を回転可能に支持するようにしたが、第２部材の構成はこれに限らない。

　上記実施形態では、ナイトハルトゴムばね３１が設けられた連結部３０により、中心線ＣＬ１（軸線）を中心にして第２部材（後フレーム１２）に対し第１部材（前フレーム１１）を揺動可能に連結するようにしたが、ナイトハルトゴムばね以外の付勢部材を用いてもよく、連結部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、前輪１に走行用アクチュエータとして走行モータ４を設けたが、前輪１および後輪２の少なくとも一方を駆動するように設けられるのであれば、走行用アクチュエータの構成は上述したものに限らない、ブレーキ（ブレーキユニット５）も車両の走行動作に寄与するものであり、走行用アクチュエータに含まれる。したがって、コントローラ４０が走行モータ４に加え、あるいは走行モータ４に代えて、ブレーキを制御するようにしてもよい。走行モータ４に代えて原動機を、走行用アクチュエータとして用いてもよい。

　上記実施形態では、ハンドル２２に設けられたスロットルレバー２４の操作により加速指令を含む走行指令を入力するようにしたが、ペダルの足踏み操作により走行指令を入力するようにしてもよく、入力部の構成は上述したものに限らない。走行指令に加速指令だけでなく減速指令が含まれてもよい。上記実施形態では、操舵角センサ４２により操舵角θｓを検出するようにしたが、操舵角検出部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、揺動角センサ４３により揺動角θｒを検出するようにしたが、揺動角検出部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、車速センサ４４により車速ｖを検出するようにしたが、車速検出部の構成は上述したものに限らない。

　上記実施形態では、操舵角θｓと揺動角θｒとをパラメータとして図５Ａ，図５Ｂの特性に基づき第１補正係数αを算出したが、αを他の特性に基づいて算出してもよい。上記実施形態では、車速ｖをパラメータとして図６の特性に基づき第２補正係数βを算出したが、βを他の特性に基づいて算出してもよい。上記実施形態では、第１補正係数αと第２補正係数βとを用いてスロットル指令値Ｔｈの補正係数γを算出するようにしたが、モータ指令値Ｔｈ'を算出するための補正係数の算出式は上述したものに限らない。第１補正係数αと第２補正係数βとに分けずに、補正係数γを算出してもよい。算出式を用いずにマップ等を用いて補正係数γを算出するようにしてもよい。したがって、制御部の構成は上述したものに限らない。

　本実施形態において、車両姿勢を不安定化するものは、車速の増減に対し、操舵角および揺動角が不適切な状態であることに起因する。そこで、車両姿勢の安定性を高めるために、操舵角の回動中心である軸部または揺動角の回動中心である軸部もしくはその両方に対し、不図示のアクチュエータによりトルクを付与し、操舵角と揺動角が不適切な状態とならないよう補助するようにしてもよい。すなわち、例えば揺動角が不十分な場合は、揺動角が大きくなる方向にトルクを付与する一方、操舵角が大きすぎる場合は操舵角を減少させる方向にトルクを付与し、操縦を補助するようにしてもよい。これにより、操舵角と揺動角が適切な状態に近づけば、上述の制御によるスロットル操作に対する出力抑制量は少なくなる。

　上記実施形態では、単一の前輪１と左右一対の後輪２とを有するように車両１００を構成したが、単一の前輪と単一の後輪、あるいは一対の前輪と単一の後輪とを有するように車両を構成することもできる。なお、単一の前輪には、例えば１か所に設けられた一対の前輪、すなわちペア前輪も含まれる。

　以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１　前輪、２　後輪、１１　前フレーム、１２　後フレーム、２０　縦フレーム、２２　ハンドル、２４　スロットルレバー、２５　ステップ、３０　連結部、４０　コントローラ、４２　操舵角センサ、４３　揺動角センサ、４４　車速センサ、１００　車両

Claims

　前輪および後輪と、
　前記前輪の上方に配置された操舵部と、
　前記乗員の足が載置される載置部と、
　前記前輪を回転可能に、かつ、前記操舵部によって操舵可能に支持する第１部材と、
　前記第１部材の後方に配置され、前記後輪を回転可能に支持する第２部材と、
　前後方向に延在する軸線を中心にして前記第２部材に対し前記第１部材を左右方向に揺動可能に連結する連結部と、
　前記前輪および前記後輪の少なくとも一方を駆動する走行用アクチュエータと、
　加速指令を含む走行指令が入力される入力部と、
　前記入力部により入力された走行指令に応じた駆動力を発生するように前記走行用アクチュエータを制御する制御部と、
　前記操舵部の左右方向の操舵角を検出する操舵角検出部と、
　前記第２部材に対する前記第１部材の左右方向の揺動角を検出する揺動角検出部と、を備え、
　前記制御部は、前記操舵角検出部により検出された操舵角と前記揺動角検出部により検出された揺動角とに応じて、前記入力部により入力された加速指令に応じた駆動力よりも低減された駆動力を発生するように前記走行用アクチュエータを制御することを特徴とする車両。
　請求項１に記載の車両において、
　前記制御部は、前記操舵角検出部および前記揺動角検出部の検出値により求められる前記操舵部の操舵方向と前記第１部材の揺動方向とが同一方向でないとき、前記操舵方向と前記揺動方向とが同一方向であるときよりも、同一の加速指令に対する駆動力が低減されるように前記走行用アクチュエータを制御することを特徴とする車両。
　請求項２に記載の車両において、
　前記制御部は、前記操舵角検出部により検出された操舵角が大きいほど、加速指令に対する駆動力の低減割合を大きくすることを特徴とする車両。
　請求項１～３のいずれか１項に記載の車両において、
　車速を検出する車速検出部をさらに備え、
　前記制御部は、さらに前記車速検出部により検出された車速に応じて、前記入力部により入力された加速指令に応じた駆動力よりも低減された駆動力を発生するように前記走行用アクチュエータを制御することを特徴とする車両。
　請求項４に記載の車両において、
　前記制御部は、前記車速検出部により検出された車速が遅いほど、加速指令に対する駆動力の低減割合を大きくすることを特徴とする車両。
　請求項１～５のいずれか１項に記載の車両において、
　前記揺動角検出部は、重力方向に延在する基準線からの揺動角を検出するように構成されることを特徴とする車両。