JP2012011996A

JP2012011996A - Vehicle

Info

Publication number: JP2012011996A
Application number: JP2010174245A
Authority: JP
Inventors: Koki Hayashi; 弘毅林; 裕司 ▲高▼倉; Yuji Takakura; Shinji Yamamoto; 伸司山本
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2012-01-19
Also published as: JP2012011997A; CN102770334A; JP2012011995A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle which can maintain a vehicle body stability, improve turning performance, not making an occupant feel any sense of unease, provide good riding comfort, and achieve a stable traveling state.SOLUTION: The vehicle includes: a vehicle body which includes a steering part and a drive part which are mutually connected; a steering wheel which steers the vehicle body; a drive wheel which drives the vehicle body; a tilting actuator device which tilts the steering part or the drive part in the turning direction; two sensors which either directly or indirectly detect the lateral acceleration acting on the vehicle body; and a control device which controls the tilting actuator device and controls the tilt of the vehicle body. The control device controls the tilt of the vehicle body by selectively calculating a synthetic value between an acceleration component in a detecting axis direction of the sensors in acceleration outward of a turning direction and an acceleration component in the detecting axis direction of the sensors in gravity, on the basis of the lateral acceleration detected by the two sensors.

Description

本発明は、少なくとも左右一対の車輪を有する車両に関するものである。 The present invention relates to a vehicle having at least a pair of left and right wheels.

近年、エネルギ資源の枯渇問題に鑑み、車両の省燃費化が強く要求されている。その一方で、車両の低価格化等から、車両の保有者が増大し、１人が１台の車両を保有する傾向にある。そのため、例えば、４人乗りの車両を運転者１人のみが運転することで、エネルギが無駄に消費されるという問題点があった。車両の小型化による省燃費化としては、車両を１人乗りの三輪車又は四輪車として構成する形態が最も効率的であるといえる。 In recent years, in view of the problem of depletion of energy resources, there has been a strong demand for fuel saving of vehicles. On the other hand, the number of vehicle owners is increasing due to the low price of vehicles, and one person tends to own one vehicle. Therefore, for example, there is a problem that energy is wasted when only one driver drives a four-seater vehicle. The most efficient way to save fuel consumption by reducing the size of the vehicle is to configure the vehicle as a one-seater tricycle or four-wheel vehicle.

しかし、走行状態によっては、車両の安定性が低下してしまうことがある。そこで、車体を横方向に傾斜させることによって、旋回時の車両の安定性を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 However, depending on the running state, the stability of the vehicle may decrease. Therefore, a technique for improving the stability of the vehicle during turning by tilting the vehicle body in the lateral direction has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特開２００８−１５５６７１号公報JP 2008-155671 A

しかしながら、前記従来の車両においては、旋回性能を向上させるために、車体を旋回方向内側に傾斜させることができるようになっているが、車体を傾斜させる操作が困難であり、旋回性能が低いので、乗員が不快に感じたり、不安を抱いたりしてしまうことがある。 However, in the conventional vehicle, in order to improve the turning performance, the vehicle body can be tilted inward in the turning direction, but the operation of tilting the vehicle body is difficult and the turning performance is low. , Passengers may feel uncomfortable or anxious.

本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、旋回方向外向きの加速度におけるセンサの検出軸方向の加速度成分と、重力におけるセンサの検出軸方向の加速度成分との合成値を選択的に算出して車体の傾斜角度を制御することによって、車体の安定を維持することができ、旋回性能を向上させることができるとともに、乗員が違和感を感じることがなく、乗り心地がよく、安定した走行状態を実現することができる安全性の高い車両を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the conventional vehicle and selectively selects a combined value of the acceleration component in the detection axis direction of the sensor in the outward acceleration in the turning direction and the acceleration component in the detection axis direction of the sensor in gravity. By controlling the tilt angle of the vehicle body, the stability of the vehicle body can be maintained, the turning performance can be improved, the passengers do not feel uncomfortable, the ride is comfortable and stable An object of the present invention is to provide a highly safe vehicle capable of realizing a traveling state.

そのために、本発明の車両においては、互いに連結された操舵（だ）部及び駆動部を備える車体と、前記操舵部に回転可能に取り付けられた車輪であって、前記車体を操舵する操舵輪と、前記駆動部に回転可能に取り付けられた車輪であって、前記車体を駆動する駆動輪と、前記操舵部又は駆動部を旋回方向に傾斜させる傾斜用アクチュエータ装置と、前記車体に作用する横加速度を直接的又は間接的に検出する２つのセンサと、前記傾斜用アクチュエータ装置を制御して前記車体の傾斜を制御する制御装置とを有し、該制御装置は、前記２つのセンサが検出する横加速度に基づいて、旋回方向外向きの加速度におけるセンサの検出軸方向の加速度成分と、重力におけるセンサの検出軸方向の加速度成分との合成値を選択的に算出し、前記車体の傾斜を制御する。 Therefore, in the vehicle according to the present invention, a vehicle body including a steering unit and a drive unit coupled to each other, and a wheel rotatably attached to the steering unit, the steering wheel steering the vehicle body, A wheel rotatably attached to the driving unit, the driving wheel driving the vehicle body, a tilting actuator device for tilting the steering unit or the driving unit in a turning direction, and a lateral acceleration acting on the vehicle body Two sensors for directly or indirectly detecting the tilt and a control device for controlling the tilt of the vehicle body by controlling the tilt actuator device, and the control device detects the lateral direction detected by the two sensors. Based on the acceleration, a combined value of the acceleration component in the detection axis direction of the sensor in the outward acceleration in the turning direction and the acceleration component in the detection axis direction of the sensor in gravity is selectively calculated, and the vehicle To control the slope.

請求項１及び２の構成によれば、不要加速度成分を取り除くことができるので、路面状況の影響を受けることがなく、制御系の振動、発散等の発生を防止することができ、車体傾斜制御システムの制御ゲインを大きくして制御の応答性を向上させることができる。 According to the configuration of claims 1 and 2, since unnecessary acceleration components can be removed, it is possible to prevent the occurrence of vibration and divergence of the control system without being affected by the road surface condition, and to control the vehicle body tilt. Control responsiveness can be improved by increasing the control gain of the system.

請求項３の構成によれば、車体及び乗員には、車体の縦方向軸線と平行な方向の力が作用することとなるので、乗員が違和感を感じることがなく、乗り心地がよく、安定した走行状態を実現することができる。 According to the configuration of claim 3, since a force in a direction parallel to the longitudinal axis of the vehicle body acts on the vehicle body and the occupant, the occupant does not feel uncomfortable, and the ride is comfortable and stable. A running state can be realized.

請求項４の構成によれば、簡素な車体構成であっても、車体の安定を維持することができ、旋回性能を向上させることができる。 According to the structure of Claim 4, even if it is a simple vehicle body structure, the stability of a vehicle body can be maintained and turning performance can be improved.

本発明の第１の実施の形態における車両の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the vehicle in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態における車両のリンク機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the link mechanism of the vehicle in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vehicle body tilt control system in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態における旋回走行時の車体の傾斜動作を説明する図である。It is a figure explaining the inclination operation | movement of the vehicle body at the time of turning driving | running | working in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態における車両の車体傾斜制御処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the vehicle body tilt control process of the vehicle in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における横加速度センサの検出値が受ける影響を説明する図である。It is a figure explaining the influence which the detection value of the lateral acceleration sensor in the 2nd Embodiment of this invention receives. 本発明の第２の実施の形態における車両の背面を示す図である。It is a figure which shows the back surface of the vehicle in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vehicle body tilt control system in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における力学モデルを示す図である。It is a figure which shows the dynamic model in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における制御系のブロック図である。It is a block diagram of the control system in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における横加速度演算処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the lateral acceleration calculation process in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における車両の車体傾斜制御処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the vehicle body tilt control process of the vehicle in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態における車両の背面を示す図である。It is a figure which shows the back surface of the vehicle in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vehicle body tilt control system in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態における力学モデルを示す図である。It is a figure which shows the dynamic model in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態における横加速度演算処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the lateral acceleration calculation process in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態における車両の各部の寸法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the dimension of each part of the vehicle in the 5th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明の第１の実施の形態における車両の構成を示す図、図２は本発明の第１の実施の形態における車両のリンク機構の構成を示す図、図３は本発明の第１の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。なお、図１において、（ａ）は右側面図、（ｂ）は背面図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a vehicle link mechanism according to the first embodiment of the present invention, and FIG. It is a block diagram which shows the structure of the vehicle body tilt control system in 1 embodiment. In FIG. 1, (a) is a right side view and (b) is a rear view.

図において、１０は、本実施の形態における車両であり、車体の駆動部としての本体部２０と、乗員が搭乗して操舵する操舵部としての搭乗部１１と、車体の前方において幅方向の中心に配設された前輪である操舵輪としての車輪１２Ｆと、後輪として後方に配設された駆動輪である左側の車輪１２Ｌ及び右側の車輪１２Ｒとを有する。さらに、前記車両１０は、車体を左右に傾斜させる、すなわち、リーンさせるためのリーン機構、すなわち、車体傾斜機構として、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒを支持するリンク機構３０と、該リンク機構３０を作動させるアクチュエータである傾斜用アクチュエータ装置としてのリンクモータ２５とを有する。なお、前記車両１０は、前輪が左右二輪であって後輪が一輪の三輪車であってもよいし、前輪及び後輪が左右二輪の四輪車であってもよいが、本実施の形態においては、図に示されるように、前輪が一輪であって後輪が左右二輪の三輪車である場合について説明する。 In the figure, reference numeral 10 denotes a vehicle according to the present embodiment, which includes a main body 20 as a vehicle body drive unit, a riding unit 11 as a steering unit on which an occupant gets on and steer, and a center in the width direction in front of the vehicle body. The wheel 12F is a front wheel disposed as a steering wheel, and the left wheel 12L and the right wheel 12R are drive wheels disposed rearward as rear wheels. Furthermore, the vehicle 10 operates as a lean mechanism for leaning the vehicle body from side to side, that is, as a lean mechanism, that is, a vehicle body tilt mechanism, supporting the left and right wheels 12L and 12R, and the link mechanism 30. And a link motor 25 as a tilt actuator device. The vehicle 10 may be a three-wheeled vehicle with two front wheels on the left and right and one wheel on the rear, or may be a four-wheeled vehicle with two wheels on the left and right. As shown in the figure, a case will be described in which the front wheel is a single wheel and the rear wheel is a left and right tricycle.

旋回時には、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒの路面１８に対する角度、すなわち、キャンバ角を変化させるとともに、搭乗部１１及び本体部２０を含む車体を旋回内輪側へ傾斜させることによって、旋回性能の向上と乗員の快適性の確保とを図ることができるようになっている。すなわち、前記車両１０は車体を横方向（左右方向）にも傾斜させることができる。なお、図に示される例においては、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒは路面１８に対して直立している、すなわち、キャンバ角が０度になっている。 When turning, the angle of the left and right wheels 12L and 12R with respect to the road surface 18, that is, the camber angle is changed, and the vehicle body including the riding portion 11 and the main body portion 20 is inclined toward the turning inner wheel, thereby improving turning performance and the occupant. It is possible to ensure the comfort of the car. That is, the vehicle 10 can tilt the vehicle body in the lateral direction (left and right direction). In the example shown in the figure, the left and right wheels 12L and 12R stand upright with respect to the road surface 18, that is, the camber angle is 0 degree.

前記リンク機構３０は、左側の車輪１２Ｌ及び該車輪１２Ｌに駆動力を付与する電気モータ等から成る左側の回転駆動装置５１Ｌを支持する左側の縦リンクユニット３３Ｌと、右側の車輪１２Ｒ及び該車輪１２Ｒに駆動力を付与する電気モータ等から成る右側の回転駆動装置５１Ｒを支持する右側の縦リンクユニット３３Ｒと、左右の縦リンクユニット３３Ｌ及び３３Ｒの上端同士を連結する上側の横リンクユニット３１Ｕと、左右の縦リンクユニット３３Ｌ及び３３Ｒの下端同士を連結する下側の横リンクユニット３１Ｄと、本体部２０に上端が固定され、上下に延在する中央縦部材２１とを有する。また、左右の縦リンクユニット３３Ｌ及び３３Ｒと上下の横リンクユニット３１Ｕ及び３１Ｄとは回転可能に連結されている。さらに、上下の横リンクユニット３１Ｕ及び３１Ｄは、その中央部で中央縦部材２１と回転可能に連結されている。なお、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒ、左右の回転駆動装置５１Ｌ及び５１Ｒ、左右の縦リンクユニット３３Ｌ及び３３Ｒ、並びに、上下の横リンクユニット３１Ｕ及び３１Ｄを統合的に説明する場合には、車輪１２、回転駆動装置５１、縦リンクユニット３３及び横リンクユニット３１として説明する。 The link mechanism 30 includes a left vertical link unit 33L that supports a left wheel 12L and a left rotation driving device 51L including an electric motor that applies driving force to the wheel 12L, a right wheel 12R, and the wheel 12R. A right vertical link unit 33R that supports a right rotation drive device 51R composed of an electric motor or the like that applies a driving force to an upper side, and an upper horizontal link unit 31U that connects the upper ends of the left and right vertical link units 33L and 33R; The lower horizontal link unit 31D that connects the lower ends of the left and right vertical link units 33L and 33R, and the central vertical member 21 that has an upper end fixed to the main body 20 and extends vertically. The left and right vertical link units 33L and 33R and the upper and lower horizontal link units 31U and 31D are rotatably connected. Further, the upper and lower horizontal link units 31U and 31D are rotatably connected to the central vertical member 21 at the center thereof. When the left and right wheels 12L and 12R, the left and right rotational drive devices 51L and 51R, the left and right vertical link units 33L and 33R, and the upper and lower horizontal link units 31U and 31D are described in an integrated manner, The rotation drive device 51, the vertical link unit 33, and the horizontal link unit 31 will be described.

そして、駆動用アクチュエータ装置としての前記回転駆動装置５１は、いわゆるインホイールモータであって、固定子としてのボディが縦リンクユニット３３に固定され、前記ボディに回転可能に取り付けられた回転子としての回転軸が車輪１２の軸に接続され、前記回転軸の回転によって車輪１２を回転させる。なお、前記回転駆動装置５１は、インホイールモータ以外の種類のモータであってもよい。 The rotary drive device 51 as a drive actuator device is a so-called in-wheel motor, and a body as a stator is fixed to the vertical link unit 33 and is a rotor attached to the body so as to be rotatable. A rotating shaft is connected to the shaft of the wheel 12, and the wheel 12 is rotated by the rotation of the rotating shaft. The rotational drive device 51 may be a motor other than an in-wheel motor.

また、前記リンクモータ２５は、電気モータ等を含む回転式の電動アクチュエータであって、固定子としての円筒状のボディと、該ボディに回転可能に取り付けられた回転子としての回転軸とを備えるものであり、前記ボディが取付フランジ２２を介して本体部２０に固定され、前記回転軸がリンク機構３０の上側の横リンクユニット３１Ｕに固定されている。なお、リンクモータ２５の回転軸は、本体部２０を傾斜させる傾斜軸として機能し、中央縦部材２１と上側の横リンクユニット３１Ｕとの連結部分の回転軸と同軸になっている。そして、リンクモータ２５を駆動して回転軸をボディに対して回転させると、本体部２０及び該本体部２０に固定された中央縦部材２１に対して上側の横リンクユニット３１Ｕが回動し、リンク機構３０が作動する、すなわち、屈伸する。これにより、本体部２０を傾斜させることができる。なお、リンクモータ２５は、その回転軸が本体部２０及び中央縦部材２１に固定され、そのボディが上側の横リンクユニット３１Ｕに固定されていてもよい。 The link motor 25 is a rotary electric actuator including an electric motor or the like, and includes a cylindrical body as a stator and a rotating shaft as a rotor rotatably attached to the body. The body is fixed to the main body portion 20 via the mounting flange 22, and the rotating shaft is fixed to the lateral link unit 31 U on the upper side of the link mechanism 30. The rotation axis of the link motor 25 functions as an inclination axis for inclining the main body 20 and is coaxial with the rotation axis of the connecting portion between the central vertical member 21 and the upper horizontal link unit 31U. When the link motor 25 is driven to rotate the rotation shaft with respect to the body, the upper horizontal link unit 31U rotates with respect to the main body 20 and the central vertical member 21 fixed to the main body 20, The link mechanism 30 operates, that is, bends and stretches. Thereby, the main-body part 20 can be inclined. Note that the rotation axis of the link motor 25 may be fixed to the main body 20 and the central vertical member 21, and the body may be fixed to the upper horizontal link unit 31U.

なお、リンクモータ２５は、回転軸をボディに対して回転不能に固定する図示されないロック機構を備える。該ロック機構は、メカニカルな機構であって、回転軸をボディに対して回転不能に固定している間には電力を消費しないものであることが望ましい。前記ロック機構によって、回転軸をボディに対して所定の角度で回転不能に固定することができる。 The link motor 25 includes a lock mechanism (not shown) that fixes the rotation shaft to the body so as not to rotate. The lock mechanism is a mechanical mechanism, and preferably does not consume electric power while the rotation shaft is fixed to the body so as not to rotate. The lock mechanism can fix the rotation shaft so as not to rotate at a predetermined angle with respect to the body.

前記搭乗部１１は、本体部２０の前端に図示されない連結部を介して連結される。該連結部は、搭乗部１１と本体部２０とを所定の方向に相対的に変位可能に連結する機能を有していてもよい。 The riding part 11 is connected to the front end of the main body part 20 via a connecting part (not shown). The connecting part may have a function of connecting the riding part 11 and the main body part 20 so as to be relatively displaceable in a predetermined direction.

また、前記搭乗部１１は、座席１１ａ、フットレスト１１ｂ及び風よけ部１１ｃを備える。前記座席１１ａは、車両１０の走行中に乗員が着座するための部位である。また、前記フットレスト１１ｂは、乗員の足部を支持するための部位であり、座席１１ａの前方側（図１（ａ）における右側）下方に配設される。 The boarding part 11 includes a seat 11a, a footrest 11b, and a windbreak part 11c. The seat 11 a is a part for a passenger to sit while the vehicle 10 is traveling. The footrest 11b is a part for supporting the occupant's foot, and is disposed on the front side (right side in FIG. 1A) and below the seat 11a.

さらに、搭乗部１１の後方若しくは下方又は本体部２０には、図示されないバッテリ装置が配設されている。該バッテリ装置は、回転駆動装置５１及びリンクモータ２５のエネルギ供給源である。また、搭乗部１１の後方若しくは下方又は本体部２０には、図示されない制御装置、インバータ装置、各種センサ等が収納されている。 Further, a battery device (not shown) is disposed behind or below the riding section 11 or on the main body section 20. The battery device is an energy supply source for the rotation drive device 51 and the link motor 25. In addition, a control device, an inverter device, various sensors, and the like (not shown) are accommodated in the rear portion or the lower portion of the riding portion 11 or the main body portion 20.

そして、座席１１ａの前方には、操縦装置４１が配設されている。該操縦装置４１には、操舵装置としてのハンドルバー４１ａ、速度メータ等のメータ、インジケータ、スイッチ等の操縦に必要な部材が配設されている。乗員は、前記ハンドルバー４１ａ及びその他の部材を操作して、車両１０の走行状態（例えば、進行方向、走行速度、旋回方向、旋回半径等）を指示する。なお、乗員が要求する車体の要求旋回量を検出するための手段である操舵装置として、ハンドルバー４１ａに代えて他の装置、例えば、ステアリングホイール、ジョグダイヤル、タッチパネル、押しボタン等の装置を操舵装置として使用することもできる。 A steering device 41 is disposed in front of the seat 11a. The steering device 41 is provided with members necessary for steering such as a handle bar 41a as a steering device, a meter such as a speed meter, an indicator, and a switch. The occupant operates the handle bar 41a and other members to instruct the traveling state of the vehicle 10 (for example, traveling direction, traveling speed, turning direction, turning radius, etc.). As a steering device that is a means for detecting the required turning amount of the vehicle body requested by the occupant, other devices such as a steering wheel, a jog dial, a touch panel, and a push button are used instead of the handle bar 41a. It can also be used as

なお、車輪１２Ｆは、サスペンション装置（懸架装置）の一部である前輪フォーク１７を介して搭乗部１１に接続されている。前記サスペンション装置は、例えば、一般的なオートバイ、自転車等において使用されている前輪用のサスペンション装置と同様の装置であり、前記前輪フォーク１７は、例えば、スプリングを内蔵したテレスコピックタイプのフォークである。そして、一般的なオートバイ、自転車等の場合と同様に、乗員によるハンドルバー４１ａの操作に応じて操舵輪としての車輪１２Ｆは舵角を変化させ、これにより、車両１０の進行方向が変化する。 The wheel 12F is connected to the riding section 11 via a front wheel fork 17 that is a part of a suspension device (suspension device). The suspension device is a device similar to a suspension device for front wheels used in, for example, general motorcycles, bicycles, and the like, and the front wheel fork 17 is, for example, a telescopic type fork with a built-in spring. As in the case of a general motorcycle, bicycle, etc., the wheel 12F as the steered wheel changes the steering angle in accordance with the operation of the handlebar 41a by the occupant, thereby changing the traveling direction of the vehicle 10.

具体的には、前記ハンドルバー４１ａは、図示されない操舵軸部材の上端に接続され、操舵軸部材の下端には前輪フォーク１７の上端が接続されている。前記操舵軸部材は、上端が下端よりも後方に位置するように斜めに傾斜した状態で、搭乗部１１が備える図示されないフレーム部材に、回転可能に取り付けられている。 Specifically, the handle bar 41a is connected to the upper end of a steering shaft member (not shown), and the upper end of the front wheel fork 17 is connected to the lower end of the steering shaft member. The steering shaft member is rotatably attached to a frame member (not shown) included in the riding section 11 in a state where the steering shaft member is inclined obliquely so that the upper end is located behind the lower end.

本実施の形態において、車両１０は横加速度センサ４４を有する。該横加速度センサ４４は、一般的な加速度センサ、ジャイロセンサ等から成るセンサであって、車両１０の横加速度、すなわち、車体の幅方向としての横方向（図１（ｂ）における左右方向：車体の縦方向軸線に対して垂直な方向）の加速度を検出する。 In the present embodiment, the vehicle 10 has a lateral acceleration sensor 44. The lateral acceleration sensor 44 is a sensor composed of a general acceleration sensor, a gyro sensor, or the like. The lateral acceleration of the vehicle 10, that is, the lateral direction as the width direction of the vehicle body (the lateral direction in FIG. ) In the direction perpendicular to the vertical axis of).

車両１０は、旋回時に車体を旋回内側に傾斜させて安定させるので、車体を傾斜させることによって、旋回時の旋回外側への遠心力と重力とが釣り合うような角度になるように制御される。このような制御を行うことによって、例えば、路面１８が進行方向と垂直な方向（進行方向に対する左右方向）に傾斜していたとしても、常に車体を水平に保つことが可能になる。これにより、車体及び乗員には、見かけ上、常に重力が鉛直下向きにかかっていることになり、違和感が低減され、また、車両１０の安定性が向上する。 Since the vehicle 10 is stabilized by inclining the vehicle body toward the inside of the turn at the time of turning, the vehicle 10 is controlled so that the centrifugal force to the outside of the turn at the time of turning and the gravity are balanced by turning the vehicle body. By performing such control, for example, even if the road surface 18 is inclined in a direction perpendicular to the traveling direction (left and right direction with respect to the traveling direction), the vehicle body can always be kept horizontal. As a result, the vehicle body and the occupant are apparently always subjected to gravity downward in the vertical direction, the sense of incongruity is reduced, and the stability of the vehicle 10 is improved.

そこで、本実施の形態においては、傾斜する車体の横方向の加速度を検出するために、横加速度センサ４４を車体に取り付け、横加速度センサ４４の出力がゼロとなるように（横加速度センサ４４の出力の目標値をゼロとして）フィードバック制御を行う。これにより、旋回時に作用する遠心力と重力とが釣り合う傾斜角まで、車体を傾斜させることができる。また、進行方向と垂直な方向に路面１８が傾斜している場合でも、車体が鉛直になる傾斜角となるように制御することができる。 Therefore, in the present embodiment, in order to detect the lateral acceleration of the leaning vehicle body, the lateral acceleration sensor 44 is attached to the vehicle body so that the output of the lateral acceleration sensor 44 becomes zero (the lateral acceleration sensor 44 Perform feedback control (with the target output value set to zero). As a result, the vehicle body can be tilted to an inclination angle at which the centrifugal force acting during turning and gravity are balanced. Further, even when the road surface 18 is inclined in a direction perpendicular to the traveling direction, the vehicle body can be controlled to have an inclination angle that makes the vehicle body vertical.

図１に示される例において、横加速度センサ４４は搭乗部１１の背面に配設されている。また、前記横加速度センサ４４は、車体の幅方向の中心、すなわち、車体の縦方向軸線上に位置するように配設され、車体の縦方向軸線に垂直な方向（横方向）の加速度を検出する。すなわち、横加速度センサ４４の検出軸方向が車体の横方向に一致するように、配設されている。 In the example shown in FIG. 1, the lateral acceleration sensor 44 is disposed on the back surface of the riding section 11. The lateral acceleration sensor 44 is disposed so as to be positioned at the center of the vehicle body in the width direction, that is, on the longitudinal axis of the vehicle body, and detects acceleration in a direction (lateral direction) perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle body. To do. That is, the lateral acceleration sensor 44 is arranged so that the detection axis direction coincides with the lateral direction of the vehicle body.

また、本実施の形態における車両１０は、制御装置の一部としての車体傾斜制御システムを有する。該車体傾斜制御システムは、一種のコンピュータシステムであり、図３に示されるように、傾斜制御装置として機能する傾斜制御ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）４６を備える。該傾斜制御ＥＣＵ４６は、プロセッサ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備え、横加速度センサ４４及びリンクモータ２５に接続されている。また、前記傾斜制御ＥＣＵ４６は、横加速度センサ４４が検出した横加速度に基づいてリンクモータ２５を作動させるためのトルク指令値を出力する傾斜制御部４７を含む。 The vehicle 10 in the present embodiment has a vehicle body tilt control system as a part of the control device. The vehicle body tilt control system is a kind of computer system and includes a tilt control ECU (Electronic Control Unit) 46 that functions as a tilt control device, as shown in FIG. The inclination control ECU 46 includes arithmetic means such as a processor, storage means such as a magnetic disk and semiconductor memory, an input / output interface, and the like, and is connected to the lateral acceleration sensor 44 and the link motor 25. The tilt control ECU 46 includes a tilt control unit 47 that outputs a torque command value for operating the link motor 25 based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 44.

該傾斜制御部４７は、旋回走行の際には、旋回外側への遠心力と重力とが釣り合うような角度になるように車体の傾斜角度を制御する。具体的には、フィードバック制御を行い、車体の傾斜角度が、横加速度センサ４４が検出する横加速度の値がゼロ又はゼロ近傍となるような角度になるように、リンクモータ２５を作動させる。つまり、旋回外側への遠心力と重力とが釣り合って、横加速度センサ４４の検出軸方向の加速度成分、すなわち、横方向の加速度成分がゼロ又はゼロ近傍となるような角度になるように、車体の傾斜角度を制御する。つまり、横方向の加速度成分の値ゼロを目標値として、車体の傾斜角度を制御する。これにより、車体及び搭乗部１１に搭乗している乗員には、車体の縦方向軸線と平行な方向の力が作用することとなる。したがって、車体の安定を維持することができ、また、旋回性能を向上させることができる。また、乗員が違和感を感じることがなく、乗り心地が向上する。 The tilt control unit 47 controls the tilt angle of the vehicle body so that the centrifugal force to the outside of the turn and the gravity are balanced when turning. Specifically, feedback control is performed, and the link motor 25 is operated so that the inclination angle of the vehicle body becomes an angle such that the value of the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 44 is zero or near zero. That is, the vehicle body is designed such that the centrifugal force to the outside of the turn and gravity are balanced and the acceleration component in the detection axis direction of the lateral acceleration sensor 44, that is, the lateral acceleration component becomes zero or near zero. Control the tilt angle. That is, the vehicle body inclination angle is controlled with the lateral acceleration component value of zero as the target value. As a result, a force in a direction parallel to the longitudinal axis of the vehicle body acts on the vehicle body and the occupant on the riding section 11. Therefore, the stability of the vehicle body can be maintained and the turning performance can be improved. In addition, the rider does not feel discomfort and the ride comfort is improved.

次に、前記構成の車両１０の動作について説明する。ここでは、旋回走行時における車体傾斜制御処理の動作についてのみ説明する。 Next, the operation of the vehicle 10 configured as described above will be described. Here, only the operation of the vehicle body tilt control process during turning is described.

図４は本発明の第１の実施の形態における旋回走行時の車体の傾斜動作を説明する図、図５は本発明の第１の実施の形態における車両の車体傾斜制御処理の動作を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a diagram for explaining the tilting operation of the vehicle body during turning in the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the vehicle body tilt control process of the vehicle in the first embodiment of the present invention. It is.

旋回走行が開始されると、車体傾斜制御システムは車体傾斜制御処理を開始する。姿勢制御が行われることで、車両１０は、リンク機構３０によって、旋回走行時には、図４に示されるように、車体を旋回内側（図において右側）に傾けた状態で旋回する。また、旋回走行時には、旋回外側への遠心力が車体に作用するとともに、車体を旋回内側に傾けたことによって重力の横方向成分が発生する。そして、横加速度センサ４４は、前記遠心力と重力の横方向成分との合力を横方向の加速度として検出し、検出値ａを横加速度センサ値として傾斜制御部４７に出力する。すると、該傾斜制御部４７は、フィードバック制御を行い、検出値ａの値がゼロとなるような制御値をリンクモータ２５に出力する。 When turning is started, the vehicle body tilt control system starts the vehicle body tilt control process. By performing the posture control, the vehicle 10 turns with the link mechanism 30 in a state where the vehicle body is tilted inward (right side in the drawing) as shown in FIG. Further, during turning, a centrifugal force to the outside of the turning acts on the vehicle body, and a lateral component of gravity is generated by tilting the vehicle body to the inside of the turn. Then, the lateral acceleration sensor 44 detects the resultant force of the centrifugal force and the lateral component of gravity as lateral acceleration, and outputs the detected value a to the tilt control unit 47 as the lateral acceleration sensor value. Then, the inclination control unit 47 performs feedback control and outputs a control value such that the detected value a becomes zero to the link motor 25.

なお、車体傾斜制御処理は、車両１０の電源が投入されている間、車体傾斜制御システムによって繰り返し所定の制御周期Ｔ_S（例えば、５〔ｍｓ〕）で実行される処理であり、旋回時において、旋回性能の向上と乗員の快適性の確保とを図る処理である。 The vehicle body tilt control process is a process that is repeatedly executed by the vehicle body tilt control system at a predetermined control cycle T _S (for example, 5 [ms]) while the vehicle 10 is turned on. This is a process for improving turning performance and ensuring passenger comfort.

傾斜制御部４７は、まず、横加速度センサ値ａを取得する（ステップＳ１）。 The inclination control unit 47 first acquires a lateral acceleration sensor value a (step S1).

続いて、傾斜制御部４７は、ａ_old呼出を行う（ステップＳ２）。ａ_oldは、前回の車体傾斜制御処理実行時に保存された横加速度センサ値ａである。なお、初期設定においては、ａ_old＝０とされている。 Subsequently, the inclination control unit 47 makes an _old call (step S2). a _old is a lateral acceleration sensor value a stored when the vehicle body tilt control process is executed last time. In the initial setting, a _old = 0.

続いて、傾斜制御部４７は、制御周期Ｔ_Sを取得し（ステップＳ３）、ａの微分値を算出する（ステップＳ４）。ここで、ａの微分値をｄａ／ｄｔとすると、該ｄａ／ｄｔは次の式（１）によって算出される。
ｄａ／ｄｔ＝（ａ−ａ_old）／Ｔ_S ・・・式（１）
そして、傾斜制御部４７は、ａ_old＝ａとして保存する（ステップＳ５）。つまり、今回の車体傾斜制御処理実行時に取得した横加速度センサ値ａをａ_oldとして、記憶手段に保存する。 Then, tilt control unit 47 obtains the control period T _S (step S3), and calculates a differential value of a (step S4). Here, when the differential value of a is da / dt, the da / dt is calculated by the following equation (1).
da / dt = (a−a _old ) / T _S (1)
And the inclination control part 47 preserve _| saves as _aold = a (step S5). That is, the lateral acceleration sensor value a acquired at the time of execution of the current vehicle body tilt control process is stored as a _old in the storage unit.

続いて、傾斜制御部４７は、第１制御値Ｕ_Pを算出する（ステップＳ６）。ここで、比例制御動作の制御ゲイン、すなわち、比例ゲインをＣ_Pとすると、第１制御値Ｕ_Pは次の式（２）によって算出される。
Ｕ_P＝Ｃ_Pａ・・・式（２）
続いて、傾斜制御部４７は、第２制御値Ｕ_Dを算出する（ステップＳ７）。ここで、微分制御動作の制御ゲイン、すなわち、微分時間をＣ_Dとすると、第２制御値Ｕ_Dは次の式（３）によって算出される。
Ｕ_D＝Ｃ_Dｄａ／ｄｔ・・・式（３）
続いて、傾斜制御部４７は、制御値Ｕを算出する（ステップＳ８）。該制御値Ｕは、第１制御値Ｕ_Pと第２制御値Ｕ_Dとの合計であり、次の式（４）によって算出される。
Ｕ＝Ｕ_P＋Ｕ_D ・・・式（４）
最後に、傾斜制御部４７は、制御値Ｕをリンクモータ２５へ出力して（ステップＳ９）、処理を終了する。 Then, tilt control unit 47 calculates the first control value U _P (Step S6). Here, if the control gain of the proportional control operation, that is, the proportional gain is C _P , the first control value _UP is calculated by the following equation (2).
U _{_P} = C _P a ··· formula (2)
Then, tilt control unit 47 calculates the second control value U _D (step S7). Here, the control gain of the differential control operation, i.e., when the derivative time and C _D, the second control value U _D is calculated by the following equation (3).
U _D = C _D da / dt (3)
Subsequently, the inclination control unit 47 calculates a control value U (step S8). The control value U is the sum of the first control value U _P and the second control value U _D, is calculated by the following equation (4).
U = U _P + U _D ··· formula (4)
Finally, the inclination control unit 47 outputs the control value U to the link motor 25 (step S9) and ends the process.

このように、本実施の形態においては、旋回走行時には、旋回外側への遠心力と重力とが釣り合うような角度になるように車体の傾斜角度を制御する。これにより、車体の安定を維持することができ、旋回性能を向上させることができるとともに、乗員が違和感を感じることがなく、乗り心地が向上する。 As described above, in the present embodiment, the vehicle body inclination angle is controlled so that the centrifugal force to the outside of the turn and the gravity are balanced when turning. As a result, the stability of the vehicle body can be maintained, the turning performance can be improved, and the rider does not feel uncomfortable and the ride comfort is improved.

具体的には、横加速度センサ４４が検出する横加速度の値がゼロ又はゼロ近傍となるように、車体の傾斜角度を制御する。つまり、横方向の加速度成分の値ゼロを目標値として、車体の傾斜角度を制御する。 Specifically, the inclination angle of the vehicle body is controlled so that the value of the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 44 is zero or near zero. That is, the vehicle body inclination angle is controlled with the lateral acceleration component value of zero as the target value.

これにより、旋回外側への遠心力と重力とが釣り合うような角度になるように車体の傾斜角度を制御することができ、横方向の加速度成分がゼロ又はゼロ近傍となり、車体及び乗員には車体の縦方向軸線と平行な方向の力が作用する。 As a result, the tilt angle of the vehicle body can be controlled so that the centrifugal force to the outside of the turn balances with the gravity, and the lateral acceleration component becomes zero or near zero. A force in a direction parallel to the vertical axis of

したがって、車体の安定を維持することができ、また、旋回性能を向上させることができる。また、乗員が違和感を感じることがなく、乗り心地が向上する。これにより、安定した走行状態を実現することができ、安全性の高い車両１０を提供することができる。 Therefore, the stability of the vehicle body can be maintained and the turning performance can be improved. In addition, the rider does not feel discomfort and the ride comfort is improved. Thereby, the stable driving | running | working state can be implement | achieved and the vehicle 10 with high safety | security can be provided.

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol. The description of the same operation and the same effect as those of the first embodiment is also omitted.

図６は本発明の第２の実施の形態における横加速度センサの検出値が受ける影響を説明する図、図７は本発明の第２の実施の形態における車両の背面を示す図、図８は本発明の第２の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。なお、図６において、（ａ）〜（ｃ）は片側の車輪が落下する状態を示す図、（ｄ）は車両の各部のガタ等の影響を説明する図であり、図７において、（ａ）は車体が直立している状態を示す図、（ｂ）は車体が傾斜している状態を示す図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining the influence of the detection value of the lateral acceleration sensor in the second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a diagram showing the rear surface of the vehicle in the second embodiment of the present invention, and FIG. It is a block diagram which shows the structure of the vehicle body tilt control system in the 2nd Embodiment of this invention. 6, (a) to (c) are diagrams showing a state in which the wheel on one side is dropped, and (d) is a diagram for explaining the influence of backlash and the like of each part of the vehicle. In FIG. ) Is a diagram showing a state where the vehicle body is standing upright, and (b) is a diagram showing a state where the vehicle body is inclined.

前記第１の実施の形態においては、単一の横加速度センサ４４によって横方向の加速度を検出する場合について説明した。しかし、横加速度センサ４４が１つであると、不要加速度成分をも検出してしまうことがある。 In the first embodiment, the case where the lateral acceleration is detected by the single lateral acceleration sensor 44 has been described. However, if there is one lateral acceleration sensor 44, an unnecessary acceleration component may be detected.

横加速度センサ４４で検出されるものは、旋回による遠心力、及び、車体が傾斜することによる重力成分のみでなく、リンク機構３０によって車体を傾斜させる動作で発生する周方向の加速度成分や、路面１８の凹部に左側の車輪１２Ｌ又は右側の車輪１２Ｒの一方のみが落ちたような場合に発生する同様の周方向の加速度成分が含まれる。これらの周方向の加速度成分、すなわち、遠心力や重力に直接由来しない加速度成分は、制御性を悪化させる。例えば、応答性を向上させようとして制御ゲインを大きくしようとしても、これらの遠心力や重力に直接由来しない加速度成分が観測されることで、制御系の振動や、最悪の場合には、発散を招くため、制御ゲインを大きくすることができない。 What is detected by the lateral acceleration sensor 44 is not only the centrifugal force due to turning and the gravitational component due to the tilt of the vehicle body, but also the circumferential acceleration component generated by the operation of tilting the vehicle body by the link mechanism 30, the road surface The 18 recesses include the same circumferential acceleration component that occurs when only one of the left wheel 12L or the right wheel 12R falls. These circumferential acceleration components, that is, acceleration components not directly derived from centrifugal force or gravity, deteriorate the controllability. For example, even if an attempt is made to increase the control gain in order to improve the responsiveness, the acceleration component that is not directly derived from the centrifugal force or gravity is observed. Therefore, the control gain cannot be increased.

例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示されるように、車両１０の走行中、路面１８の窪（くぼ）みに左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒのいずれか一方のみが落下する場合があり得る。この場合、車体が傾斜するので、図６（ｃ）における矢印で示されるように、横加速度センサ４４は、周方向に変位し、該周方向の加速度を検出することになる。つまり、遠心力や重力に直接由来しない加速度成分、すなわち、不要加速度成分が検出されてしまう。 For example, as shown in FIGS. 6A to 6C, only one of the left and right wheels 12 L and 12 R may fall into the recess of the road surface 18 while the vehicle 10 is traveling. obtain. In this case, since the vehicle body is inclined, the lateral acceleration sensor 44 is displaced in the circumferential direction and detects the acceleration in the circumferential direction, as indicated by an arrow in FIG. That is, an acceleration component that is not directly derived from centrifugal force or gravity, that is, an unnecessary acceleration component is detected.

また、車両１０は、例えば、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒのタイヤ部分のように弾性を備え、ばねとして機能する部分を含み、また、各部材の接続部等に不可避的なガタが含まれる。そのため、図６（ｄ）に模式的に示されるように、横加速度センサ４４は、不可避的なガタやばねを介して車体に取り付けられていると考えられるので、ガタやばねの変位によって生じる加速度をも不要加速度成分として検出してしまう。 In addition, the vehicle 10 includes a portion that functions as a spring and has elasticity like the tire portions of the left and right wheels 12 L and 12 R. Therefore, as schematically shown in FIG. 6 (d), the lateral acceleration sensor 44 is considered to be attached to the vehicle body through inevitable play and springs, so that acceleration caused by displacement of the play and springs is considered. Are also detected as unnecessary acceleration components.

このような不要加速度成分は、車体傾斜制御システムの制御性を悪化させる可能性がある。例えば、車体傾斜制御システムの制御ゲインを大きくすると、不要加速度成分に起因する制御系の振動、発散等が発生するので、応答性を向上させようとしても制御ゲインを大きくすることができなくなってしまう。 Such an unnecessary acceleration component may deteriorate the controllability of the vehicle body tilt control system. For example, if the control gain of the vehicle body tilt control system is increased, control system vibration, divergence, and the like due to unnecessary acceleration components occur, so that it is not possible to increase the control gain even if responsiveness is to be improved. .

そこで、本実施の形態においては、横加速度センサ４４が複数であって、互いに異なる高さに配設されている。図７に示される例において、横加速度センサ４４は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの２つであって、第１横加速度センサ４４ａと第２横加速度センサ４４ｂとは互いに異なる高さ位置に配設されている。第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの位置を適切に選択することで、効果的に不要加速度成分を取り除くことができる。 Therefore, in the present embodiment, a plurality of lateral acceleration sensors 44 are provided at different heights. In the example shown in FIG. 7, there are two lateral acceleration sensors 44, a first lateral acceleration sensor 44a and a second lateral acceleration sensor 44b, and the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are mutually connected. Arranged at different height positions. By appropriately selecting the positions of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b, unnecessary acceleration components can be effectively removed.

具体的には、図７（ａ）に示されるように、第１横加速度センサ４４ａは、搭乗部１１の背面において、路面１８からの距離、すなわち、高さがＬ₁の位置に配設されている。また、第２横加速度センサ４４ｂは、搭乗部１１の背面又は本体部２０の上面において、路面１８からの距離、すなわち、高さがＬ₂の位置に配設されている。なお、Ｌ₁＞Ｌ₂である。そして、旋回走行時に、図７（ｂ）に示されるように、車体を旋回内側（図において右側）に傾けた状態で旋回すると、第１横加速度センサ４４ａは、横方向の加速度を検出して検出値ａ₁を出力し、第２横加速度センサ４４ｂは、横方向の加速度を検出して検出値ａ₂を出力する。なお、車体が傾く際の傾斜運動の中心、すなわち、ロール中心は、厳密には路面１８よりわずかに下方に位置するが、実際上は、概略路面１８と等しい位置であると考えられる。 Specifically, as shown in FIG. 7 (a), the first lateral acceleration sensor 44a is in the back of the riding section 11, the distance from the road surface 18, i.e., is disposed at the position of L ₁ Height ing. The second lateral acceleration sensor 44b is the upper surface of the rear or body portion 20 of the riding portion 11, the distance from the road surface 18, i.e., is disposed at a position of L ₂ height. Note that L ₁ > L ₂ . Then, when turning, as shown in FIG. 7B, when the vehicle body is turned with the vehicle body tilted inward (right side in the drawing), the first lateral acceleration sensor 44a detects the lateral acceleration. The detection value a ₁ is output, and the second lateral acceleration sensor 44b detects the lateral acceleration and outputs the detection value a ₂ . Although the center of the tilting motion when the vehicle body tilts, that is, the roll center, is strictly located slightly below the road surface 18, it is considered that the center is substantially equal to the road surface 18 in practice.

前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ともに、十分に剛性の高い部材に取り付けられることが望ましい。また、Ｌ₁とＬ₂との差は、小さいと検出値ａ₁及びａ₂の差が小さくなるので、十分に大きいこと、例えば、０．３〔ｍ〕以上、とすることが望ましい。さらに、車体がサスペンション等のばねで支持されている場合、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ともに、いわゆる「ばね上」に配設されることが望ましい。さらに、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ともに、前輪である車輪１２Ｆの車軸と後輪である左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒの車軸との間に配設されることが望ましい。さらに、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ともに、可能な限り乗員の近くに配設されることが望ましい。さらに、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ともに、上側から観て進行方向に延在する車体の中心軸上に位置すること、すなわち、進行方向に関してオフセットされないことが望ましい。 It is desirable that both the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are attached to a sufficiently rigid member. Further, if the difference between L ₁ and L ₂ is small, the difference between the detection values a ₁ and a ₂ is small. Therefore, it is desirable that the difference be sufficiently large, for example, 0.3 [m] or more. Further, when the vehicle body is supported by a spring such as a suspension, it is desirable that both the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are arranged on a so-called “spring top”. Further, both the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b may be disposed between the axle of the front wheel 12F and the axles of the left and right wheels 12L and 12R as rear wheels. desirable. Furthermore, it is desirable that both the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are disposed as close to the occupant as possible. Further, both the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are preferably located on the central axis of the vehicle body extending in the traveling direction when viewed from above, that is, not offset with respect to the traveling direction. .

また、本実施の形態における車体傾斜制御システムは、図８に示されるようになっている。傾斜制御ＥＣＵ４６は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出した横加速度に基づいて合成横加速度を算出する横加速度演算部４８を備える。そして、傾斜制御部４７は、横加速度演算部４８が算出した横加速度としての合成横加速度に基づいてリンクモータ２５を作動させるためのトルク指令値を出力する。 Further, the vehicle body tilt control system in the present embodiment is as shown in FIG. The tilt control ECU 46 includes a lateral acceleration calculation unit 48 that calculates a combined lateral acceleration based on the lateral acceleration detected by the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b. Then, the tilt control unit 47 outputs a torque command value for operating the link motor 25 based on the combined lateral acceleration calculated as the lateral acceleration calculated by the lateral acceleration calculating unit 48.

なお、その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Since the configuration of other points is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、本実施の形態における車両１０の動作について説明する。ここでは、旋回走行時における車体傾斜制御処理の動作についてのみ説明する。 Next, the operation of the vehicle 10 in the present embodiment will be described. Here, only the operation of the vehicle body tilt control process during turning is described.

図９は本発明の第２の実施の形態における力学モデルを示す図、図１０は本発明の第２の実施の形態における制御系のブロック図、図１１は本発明の第２の実施の形態における横加速度演算処理の動作を示すフローチャート、図１２は本発明の第２の実施の形態における車両の車体傾斜制御処理の動作を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a diagram showing a dynamic model in the second embodiment of the present invention, FIG. 10 is a block diagram of a control system in the second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the vehicle body tilt control process of the vehicle according to the second embodiment of the present invention.

図９において、４４Ａは車体において第１横加速度センサ４４ａの配設された位置を示す第１センサ位置であり、４４Ｂは車体において第２横加速度センサ４４ｂの配設された位置を示す第２センサ位置である。 In FIG. 9, 44A is a first sensor position indicating the position where the first lateral acceleration sensor 44a is disposed on the vehicle body, and 44B is a second sensor indicating the position where the second lateral acceleration sensor 44b is disposed on the vehicle body. Position.

第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出してその検出値を出力する加速度は、〈１〉旋回時に車体に作用する遠心力（旋回による遠心力の分力）、〈２〉車体を旋回内側に傾けたことによって発生する重力の横方向成分（重力の分力）、〈３〉左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒのいずれか一方のみが路面１８の窪みに落下することによる車体の傾斜、ガタやばねの変位等により第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが周方向に変位することによって生じる加速度（リンクモータ２５によらない回転加速度）、並びに、〈４〉リンクモータ２５の作動又はその反作用により第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが周方向に変位することによって生じる加速度（リンクモータ２５による回転加速度）、の４つであると考えられる。これら４つの加速度のうち、前記〈１〉及び〈２〉は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの高さ、すなわち、Ｌ₁及びＬ₂と無関係である。一方、前記〈３〉及び〈４〉は、周方向に変位することによって生じる加速度であるから、ロール中心からの距離に比例する、すなわち、概略Ｌ₁及びＬ₂に比例する。 The acceleration detected by the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b and outputting the detected value is: <1> centrifugal force acting on the vehicle body during turning (centrifugal force of centrifugal force due to turning); <2> Lateral component of gravity (component force of gravity) generated by tilting the vehicle body inward of turning, <3> vehicle body inclination caused by only one of the left and right wheels 12L and 12R falling into the depression of the road surface 18 , Acceleration (rotational acceleration not depending on the link motor 25) generated by the displacement of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b in the circumferential direction due to backlash or spring displacement, and the <4> link motor 25 Acceleration caused by the displacement of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b in the circumferential direction due to the operation of or the reaction thereof (by the link motor 25) Rolling acceleration), it is considered to be four. Of these four acceleration, the <1> and <2>, the height of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b, that is, independent of L ₁ and L _2. On the other hand, since <3> and <4> are accelerations generated by displacement in the circumferential direction, they are proportional to the distance from the roll center, that is, roughly proportional to L ₁ and L ₂ .

ここで、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出してその検出値を出力する〈３〉の加速度をａ_X1及びａ_X2とし、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出してその検出値を出力する〈４〉の加速度をａ_M1及びａ_M2とする。また、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出してその検出値を出力する〈１〉の加速度をａ_Tとし、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出してその検出値を出力する〈２〉の加速度をａ_Gとする。なお、前記〈１〉及び〈２〉は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの高さと無関係なので、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの検出値は等しい。 Here, the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b detect and output the detected value. The acceleration <3> is defined as a _X1 and a _X2, and the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration. The acceleration of <4>, which is detected by the sensor 44b and outputs the detected value, is a _M1 and a _M2 . Further, the acceleration of <1> to the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b outputs the detected value detected by the a _T, a first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b is detected Then, the acceleration of <2> that outputs the detected value is defined as a _G. Since <1> and <2> are not related to the height of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b, the detection values of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are equal.

そして、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒのいずれか一方のみが路面１８の窪みに落下することによる車体の傾斜、ガタやばねの変位等による周方向の変位の角速度をω_Rとし、その角加速度をω_R’とする。また、リンクモータ２５の作動又はその反作用による周方向の変位の角速度をω_Mとし、その角加速度をω_M’とする。 Then, only one of the left and right wheels 12L and 12R are inclined in the vehicle body due to the fall in a recess of a road surface 18, the angular velocity omega _R the circumferential direction of displacement by the displacement or the like of Gataya spring, the angular acceleration omega _{Let R} '. Further, the angular velocity of the circumferential displacement due to the operation of the link motor 25 or its reaction is ω _M , and the angular acceleration is ω _M ′.

すると、ａ_X1＝Ｌ₁ω_R’、ａ_X2＝Ｌ₂ω_R’、ａ_M1＝Ｌ₁ω_M’、ａ_M2＝Ｌ₂ω_M’となる。 Then, a _X1 = L ₁ ω _R ′, a _X2 = L ₂ ω _R ′, a _M1 = L ₁ ω _M ′, a _M2 = L ₂ ω _M ′.

また、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出して出力する加速度の検出値をａ₁及びａ₂とすると、ａ₁及びａ₂は、４つの加速度〈１〉〜〈４〉の合計であるから、次の式（５）及び（６）で表される。
ａ₁＝ａ_T＋ａ_G＋Ｌ₁ω_R’＋Ｌ₁ω_M’ ・・・式（５）
ａ₂＝ａ_T＋ａ_G＋Ｌ₂ω_R’＋Ｌ₂ω_M’ ・・・式（６）
そして、式（５）から式（６）を減算すると、次の式（７）を得ることができる。
ａ₁−ａ₂＝（Ｌ₁−Ｌ₂）ω_R’＋（Ｌ₁−Ｌ₂）ω_M’ ・・・式（７）
ここで、Ｌ₁及びＬ₂の値は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの高さであるから既知である。また、ω_M’の値は、リンクモータ２５の角速度ω_Mの微分値であるから既知である。すると、前記式（７）の右辺においては、第１項のω_R’の値のみが未知であり、他の値はすべて既知である。したがって、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの検出値ａ₁及びａ₂から、ω_R’の値を得ることが可能である。つまり、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの検出値ａ₁及びａ₂に基づいて、不要加速度成分を取り除くことができる。 Further, when the detection value of the acceleration by the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b is detecting and outputting the a ₁ and a _2, a ₁ and a _2, four acceleration <1> to <4 > Is represented by the following formulas (5) and (6).
_{_{_{a 1 = a T + a G}}} + L 1 ω R '+ L 1 ω M' ··· (5)
_{_{_{a 2 = a T + a G}}} + L 2 ω R '+ L 2 ω M' ··· (6)
Then, by subtracting equation (6) from equation (5), the following equation (7) can be obtained.
a ₁ −a ₂ = (L ₁ −L ₂ ) ω _R ′ + (L ₁ −L ₂ ) ω _M ′ (7)
Here, the values of L ₁ and L ₂ are known because they are the heights of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b. The value of ω _M ′ is known because it is a differential value of the angular velocity ω _M of the link motor 25. Then, only the value of ω _R ′ of the first term is unknown and all other values are known on the right side of the equation (7). Therefore, the value of ω _R ′ can be obtained from the detection values a ₁ and a _{2 of} the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b. That is, unnecessary acceleration components can be removed based on the detection values a ₁ and a ₂ of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b.

本実施の形態における車体傾斜制御処理では、図１０に示されるようなフィードバック制御が行われる。図１０において、ｆ₁は後述される式（１０）で表される伝達関数である。また、Ｇ_Pは比例制御動作の制御ゲインであり、Ｇ_Dは微分制御動作の制御ゲインであり、ｓは微分要素である。 In the vehicle body tilt control process in the present embodiment, feedback control as shown in FIG. 10 is performed. In FIG. 10, f ₁ is a transfer function represented by the equation (10) described later. Also, G _P is a control gain of the proportional control operation, G _D is the control gain of the differential control operation, s is a differential element.

車体傾斜制御システムが車体傾斜制御処理を開始すると、横加速度演算部４８は、横加速度演算処理を開始し、まず、第１横加速度センサ値ａ₁を取得するとともに（ステップＳ１１）、第２横加速度センサ値ａ₂を取得する（ステップＳ１２）。そして、横加速度演算部４８は、加速度差Δａを算出する（ステップＳ１３）。該Δａは次の式（８）によって表される。
Δａ＝ａ₁−ａ₂ ・・・式（８）
続いて、横加速度演算部４８は、ΔＬ呼出を行うとともに（ステップＳ１４）、Ｌ₂呼出を行う（ステップＳ１５）。前記ΔＬは次の式（９）によって表される。
ΔＬ＝Ｌ₁−Ｌ₂ ・・・式（９）
続いて、横加速度演算部４８は、合成横加速度ａを算出する（ステップＳ１６）。なお、合成横加速度ａは、前記第１の実施の形態のように、横加速度センサ４４が１つである場合における横加速度センサ値ａに相当する値であって、第１横加速度センサ値ａ₁と第２横加速度センサ値ａ₂とを合成した値であり、次の式（１０）及び（１１）によって得られる。
ａ＝ａ₂−（Ｌ₂／ΔＬ）Δａ・・・式（１０）
ａ＝ａ₁−（Ｌ₁／ΔＬ）Δａ・・・式（１１）
理論上は、式（１０）によっても式（１１）によっても、同じ値を得ることができるが、周方向の変位によって生じる加速度はロール中心からの距離に比例するので、実際上は、ロール中心により近い方の横加速度センサ４４、すなわち、第２横加速度センサ４４ｂの検出値であるａ₂を基準にすることが望ましい。そこで、本実施の形態においては、式（１０）によって合成横加速度ａを算出することとする。 When the vehicle body tilt control system starts the vehicle body tilt control process, the lateral acceleration calculation unit 48 starts the lateral acceleration calculation process, and first acquires the first lateral acceleration sensor value a ₁ (step S11) and the second lateral acceleration calculation process. An acceleration sensor value a ₂ is acquired (step S12). Then, the lateral acceleration calculation unit 48 calculates the acceleration difference Δa (step S13). The Δa is expressed by the following equation (8).
Δa = a ₁ −a ₂ (8)
Then, the lateral acceleration calculation unit 48 performs ΔL call (step S14), and performs the L ₂ call (step S15). The ΔL is expressed by the following equation (9).
ΔL = L ₁ −L ₂ Formula (9)
Subsequently, the lateral acceleration calculation unit 48 calculates a combined lateral acceleration a (step S16). The combined lateral acceleration a is a value corresponding to the lateral acceleration sensor value a when there is one lateral acceleration sensor 44 as in the first embodiment, and is the first lateral acceleration sensor value a. ₁ and a value obtained by synthesizing the second lateral acceleration sensor value a _2, and are obtained by the following equations (10) and (11).
a = a ₂ − (L ₂ / ΔL) Δa Expression (10)
a = a ₁ − (L ₁ / ΔL) Δa (11)
Theoretically, the same value can be obtained by both the equation (10) and the equation (11), but the acceleration caused by the displacement in the circumferential direction is proportional to the distance from the roll center. It is desirable to use a ₂ which is a detection value of the lateral acceleration sensor 44 closer to the second lateral acceleration sensor 44b as a reference. Therefore, in the present embodiment, the combined lateral acceleration a is calculated by equation (10).

最後に、横加速度演算部４８は、傾斜制御部４７へ合成横加速度ａを送出して（ステップＳ１７）、横加速度演算処理を終了する。 Finally, the lateral acceleration calculation unit 48 sends the combined lateral acceleration a to the tilt control unit 47 (step S17), and ends the lateral acceleration calculation process.

また、傾斜制御部４７は、車体傾斜制御処理を開始し、まず、横加速度演算部４８から合成横加速度ａを受信する（ステップＳ２１）。 Moreover, the inclination control part 47 starts a vehicle body inclination control process, and receives the synthetic | combination lateral acceleration a from the lateral acceleration calculating part 48 first (step S21).

続いて、傾斜制御部４７は、ａ_old呼出を行う（ステップＳ２２）。ａ_oldは、前回の車体傾斜制御処理実行時に保存された合成横加速度ａである。なお、初期設定においては、ａ_old＝０とされている。 Subsequently, the inclination control unit 47 makes an _old call (step S22). a _old is the combined lateral acceleration a stored when the vehicle body tilt control process is executed last time. In the initial setting, a _old = 0.

これ以降の動作、すなわち、図１２に示されるステップＳ２３〜Ｓ２９の動作は、前記第１の実施の形態において説明したステップＳ３〜Ｓ９の動作と同様であるので、その説明を省略する。 The subsequent operations, that is, the operations in steps S23 to S29 shown in FIG. 12, are the same as the operations in steps S3 to S9 described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

このように、本実施の形態においては、第１横加速度センサ４４ａと第２横加速度センサ４４ｂとを互いに異なる高さ位置に配設し、第１横加速度センサ値ａ₁と第２横加速度センサ値ａ₂とを合成した合成横加速度ａを算出し、該合成横加速度ａの値がゼロ又はゼロ近傍となるように、車体の傾斜角度を制御する。つまり、合成横加速度ａの値ゼロを目標値として、車体の傾斜角度を制御する。 Thus, in this embodiment, a first lateral acceleration sensor 44a and a second lateral acceleration sensor 44b is placed in different height positions, a first lateral acceleration sensor value a ₁ and the second lateral acceleration sensor A combined lateral acceleration a obtained by combining the value a ₂ is calculated, and the tilt angle of the vehicle body is controlled so that the value of the combined lateral acceleration a becomes zero or near zero. That is, the tilt angle of the vehicle body is controlled with a value of zero of the combined lateral acceleration a as a target value.

前記合成横加速度ａは、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出した加速度から前記〈３〉及び〈４〉を除去し、前記〈１〉及び〈２〉のみを抽出したものであると言える。すなわち、車両１０の旋回によって発生する旋回方向外向きの加速度における横加速度センサの検出軸方向の加速度成分と、車体が傾斜することによって発生する重力における横加速度センサの検出軸方向の加速度成分との合成値のみを選択的に算出した値が合成横加速度ａの値である。 The combined lateral acceleration a is obtained by removing <3> and <4> from the acceleration detected by the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b, and extracting only <1> and <2>. It can be said that. That is, the acceleration component in the detection axis direction of the lateral acceleration sensor in the outward acceleration in the turning direction generated by the turning of the vehicle 10 and the acceleration component in the detection axis direction of the lateral acceleration sensor in the gravity generated by the inclination of the vehicle body. A value obtained by selectively calculating only the combined value is the value of the combined lateral acceleration a.

これにより、不要加速度成分を取り除くことができるので、路面状況の影響を受けることがなく、制御系の振動、発散等の発生を防止することができ、車体傾斜制御システムの制御ゲインを大きくして制御の応答性を向上させることができる。 As a result, unnecessary acceleration components can be removed, so that it is not affected by road surface conditions, the occurrence of vibrations and divergence of the control system can be prevented, and the control gain of the vehicle body tilt control system is increased. Control responsiveness can be improved.

なお、本実施の形態においては、横加速度センサ４４が２つである場合について説明したが、横加速度センサ４４は、複数であって互いに異なる高さに配設されていれば、３つ以上であってもよく、いくつであってもよい。 In the present embodiment, the case where there are two lateral acceleration sensors 44 has been described. However, if there are a plurality of lateral acceleration sensors 44 arranged at different heights, the number of lateral acceleration sensors 44 is three or more. There may be any number.

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st and 2nd embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol. Also, the description of the same operations and effects as those of the first and second embodiments is omitted.

図１３は本発明の第３の実施の形態における車両の背面を示す図である。なお、図において、（ａ）は車体が直立している状態を示す図、（ｂ）は車体が傾斜している状態を示す図である。 FIG. 13 is a view showing the rear surface of the vehicle according to the third embodiment of the present invention. In the figure, (a) is a view showing a state where the vehicle body is upright, and (b) is a view showing a state where the vehicle body is inclined.

本実施の形態における車両１０は、リンク機構３０を有しておらず、本体部２０と搭乗部１１とが、ロール軸２０ａを中心に、ロール方向に揺動可能に連結され、傾斜用アクチュエータ装置としてのリンクモータ２５を回転させることによって、図１３（ｂ）に示されるように、本体部２０に対して搭乗部１１を揺動させてロールさせる、すなわち、傾斜させることができる。前記ロール軸２０ａは、本体部２０に対して搭乗部１１が揺動してロールする動作の中心、すなわち、ロール中心である。なお、車体の進行方向に延在するリンクモータ２５の回転軸を、前記ロール軸２０ａと一致させるようにしてもよい。 The vehicle 10 in the present embodiment does not have the link mechanism 30, and the main body 20 and the riding section 11 are connected so as to be swingable in the roll direction around the roll shaft 20 a, and an actuator device for tilting is provided. By rotating the link motor 25 as shown in FIG. 13B, the riding section 11 can be swung and rolled, that is, tilted with respect to the main body section 20, as shown in FIG. The roll shaft 20a is the center of the movement in which the riding section 11 swings and rolls with respect to the main body 20, that is, the roll center. Note that the rotation shaft of the link motor 25 extending in the traveling direction of the vehicle body may coincide with the roll shaft 20a.

旋回時にも、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒの路面１８に対する角度、すなわち、キャンバ角は変化せず、搭乗部１１を前輪である車輪１２Ｆとともに、本体部２０に対して揺動させ、旋回内輪側へ傾斜させることによって、旋回性能の向上と乗員の快適性の確保とを図ることができるようになっている。なお、図に示される例においては、直進時も旋回時も、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒは路面１８に対して直立している、すなわち、キャンバ角が０度になっている。 Even during turning, the angle of the left and right wheels 12L and 12R with respect to the road surface 18, that is, the camber angle does not change, and the riding part 11 is swung with respect to the main body part 20 together with the wheel 12F as the front wheel to the turning inner wheel side. By tilting, it is possible to improve the turning performance and ensure the comfort of the passenger. In the example shown in the figure, the left and right wheels 12L and 12R stand upright with respect to the road surface 18 when the vehicle is traveling straight or turning, that is, the camber angle is 0 degree.

その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Since the configuration of other points is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

なお、横加速度センサ４４は、前記第２の実施の形態と同様に、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂを含み、前記第１横加速度センサ４４ａと第２横加速度センサ４４ｂとは互いに異なる高さ位置に配設されている。 As in the second embodiment, the lateral acceleration sensor 44 includes a first lateral acceleration sensor 44a and a second lateral acceleration sensor 44b, and the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b Are arranged at different height positions.

本実施の形態においては、搭乗部１１が傾く際の傾斜運動の中心、すなわち、ロール中心はロール軸２０ａと一致する。そこで、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの高さＬ₁及びＬ₂は、ロール軸２０ａからの距離として設定される。 In the present embodiment, the center of the tilting motion when the riding section 11 tilts, that is, the roll center coincides with the roll shaft 20a. Therefore, the heights L ₁ and L ₂ of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are set as distances from the roll shaft 20a.

前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ロール軸２０ａの上側又は下側に、両者ともに配設されることが望ましい。また、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの一方は、できる限りロール軸２０ａに近接した位置に配設されることが望ましい。 It is desirable that the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b are both disposed on the upper side or the lower side of the roll shaft 20a. Further, it is desirable that one of the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b be disposed as close to the roll shaft 20a as possible.

横加速度センサ４４について、その他の点は、前記第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車体傾斜制御システムについても、前記第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。さらに、本実施の形態における車両１０の動作についても、前記第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Other aspects of the lateral acceleration sensor 44 are the same as those of the second embodiment, and a description thereof will be omitted. The vehicle body tilt control system is also the same as that in the second embodiment, and a description thereof will be omitted. Furthermore, since the operation of the vehicle 10 in the present embodiment is the same as that in the second embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as the 1st-3rd embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol. Explanation of the same operations and effects as those of the first to third embodiments is also omitted.

図１４は本発明の第４の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。 FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a vehicle body tilt control system according to the fourth embodiment of the present invention.

前記第２及び第３の実施の形態においては、２つの横加速度センサ４４、すなわち、第１横加速度センサ４４ａと第２横加速度センサ４４ｂとによって横方向の加速度を検出する場合について説明した。しかし、横方向の加速度を検出可能なセンサであれば、加速度センサ以外の種類のセンサを使用することもできる。なお、横方向の加速度を検出可能なセンサとは、加速度センサのように加速度を直接的に検出するセンサのみならず、速度センサのように検出値を微分して加速度を得ることが可能なセンサ、すなわち、加速度を間接的に検出するセンサをも含むものである。 In the second and third embodiments, the case where the lateral acceleration is detected by the two lateral acceleration sensors 44, that is, the first lateral acceleration sensor 44a and the second lateral acceleration sensor 44b has been described. However, a sensor other than the acceleration sensor may be used as long as it can detect lateral acceleration. A sensor capable of detecting lateral acceleration is not only a sensor that directly detects acceleration, such as an acceleration sensor, but also a sensor that can obtain acceleration by differentiating a detected value, such as a speed sensor. That is, it includes a sensor that indirectly detects acceleration.

本実施の形態においては、前記第２横加速度センサ４４ｂに代えて、加速度を間接的に検出するセンサとしてのロールレートセンサ４４ｃを使用する例について説明する。なお、該ロールレートセンサ４４ｃは、車体の傾斜運動の角速度を検出する一般的なロールレートセンサであって、例えば、ジャイロセンサを、地面と垂直方向の面内での回転角速度を検出することができるように取り付けたものである。 In the present embodiment, an example in which a roll rate sensor 44c as a sensor for indirectly detecting acceleration is used instead of the second lateral acceleration sensor 44b will be described. The roll rate sensor 44c is a general roll rate sensor that detects the angular velocity of the tilting motion of the vehicle body. For example, the roll rate sensor 44c can detect a rotational angular velocity in a plane perpendicular to the ground. It is attached as possible.

本実施の形態における車体傾斜制御システムは、図１４に示されるようになっている。傾斜制御ＥＣＵ４６には、第１横加速度センサ４４ａ及びロールレートセンサ４４ｃが接続されている。そして、横加速度演算部４８は、ロールレートセンサ４４ｃが検出した車体の傾斜運動の角速度の微分値及び第１横加速度センサ４４ａが検出した横加速度に基づいて合成横加速度を算出する。そして、傾斜制御部４７は、横加速度演算部４８が算出した横加速度としての合成横加速度に基づいてリンクモータ２５を作動させるためのトルク指令値を出力する。 The vehicle body tilt control system in the present embodiment is as shown in FIG. A first lateral acceleration sensor 44 a and a roll rate sensor 44 c are connected to the tilt control ECU 46. Then, the lateral acceleration calculation unit 48 calculates a combined lateral acceleration based on the differential value of the angular velocity of the tilt motion of the vehicle body detected by the roll rate sensor 44c and the lateral acceleration detected by the first lateral acceleration sensor 44a. Then, the tilt control unit 47 outputs a torque command value for operating the link motor 25 based on the combined lateral acceleration calculated as the lateral acceleration calculated by the lateral acceleration calculating unit 48.

なお、その他の点の構成については、前記第２及び第３の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Since the configuration of other points is the same as that of the second and third embodiments, the description thereof is omitted.

図１５は本発明の第４の実施の形態における力学モデルを示す図、図１６は本発明の第４の実施の形態における横加速度演算処理の動作を示すフローチャートである。 FIG. 15 is a diagram showing a dynamic model in the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a flowchart showing an operation of lateral acceleration calculation processing in the fourth embodiment of the present invention.

図１５において、４４Ａは車体において第１横加速度センサ４４ａの配設された位置を示す第１センサ位置であり、４４Ｃは車体においてロールレートセンサ４４ｃの配設された位置を示す第２センサ位置である。また、ω₁は、ロールレートセンサ４４ｃが検出した車体の傾斜運動の角速度の値、すなわち、ロールレートセンサ値である。 In FIG. 15, 44A is a first sensor position indicating the position where the first lateral acceleration sensor 44a is disposed on the vehicle body, and 44C is a second sensor position indicating the position where the roll rate sensor 44c is disposed on the vehicle body. is there. Further, ω ₁ is the value of the angular velocity of the tilt motion of the vehicle body detected by the roll rate sensor 44c, that is, the roll rate sensor value.

なお、ロールレートセンサ４４ｃは、任意の高さ位置に取り付けることができる。図に示される例においては、第１横加速度センサ４４ａよりも低い位置に取り付けられているが、第１横加速度センサ４４ａと同じ高さ位置に取り付けられていてもよいし、第１横加速度センサ４４ａよりも高い位置に取り付けられていてもよい。 The roll rate sensor 44c can be attached at an arbitrary height position. In the example shown in the figure, it is attached at a position lower than the first lateral acceleration sensor 44a, but it may be attached at the same height as the first lateral acceleration sensor 44a, or the first lateral acceleration sensor. It may be attached at a position higher than 44a.

もっとも、ロールレートセンサ４４ｃは、第１横加速度センサ４４ａと同様に、十分に剛性の高い部材に取り付けられることが望ましい。また、車体がサスペンション等のばねで支持されている場合、ロールレートセンサ４４ｃは、第１横加速度センサ４４ａと同様に、いわゆる「ばね上」に配設されることが望ましい。さらに、ロールレートセンサ４４ｃは、第１横加速度センサ４４ａと同様に、前輪である車輪１２Ｆの車軸と後輪である左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒの車軸との間に配設されることが望ましい。さらに、ロールレートセンサ４４ｃは、第１横加速度センサ４４ａと同様に、可能な限り乗員の近くに配設されることが望ましい。それ以外の点について、ロールレートセンサ４４ｃは、車体の傾斜運動、すなわち、ロールを検出可能な位置であれば、いかなる位置に取り付けられていてもよい。 However, like the first lateral acceleration sensor 44a, the roll rate sensor 44c is desirably attached to a sufficiently rigid member. Further, when the vehicle body is supported by a spring such as a suspension, it is desirable that the roll rate sensor 44c be disposed on a so-called “spring top” similarly to the first lateral acceleration sensor 44a. Further, like the first lateral acceleration sensor 44a, the roll rate sensor 44c is preferably disposed between the axle of the wheel 12F as the front wheel and the axle of the left and right wheels 12L and 12R as the rear wheels. Furthermore, it is desirable that the roll rate sensor 44c be disposed as close to the occupant as possible, similarly to the first lateral acceleration sensor 44a. Regarding other points, the roll rate sensor 44c may be attached at any position as long as it can detect the tilting movement of the vehicle body, that is, the roll.

なお、第１横加速度センサ４４ａとロールレートセンサ４４ｃとは互いに異なるセンサなので、両者の応答特性を、あらかじめ、理論的又は実験的に合わせておく必要がある。例えば、どちらかの等価モデルの時定数が小さい（速い）場合、時定数が大きい方の出力と同等の時定数となるようにフィルタ等で調整することになる。 Since the first lateral acceleration sensor 44a and the roll rate sensor 44c are different from each other, their response characteristics must be theoretically or experimentally matched in advance. For example, when the time constant of either equivalent model is small (fast), adjustment is made with a filter or the like so that the time constant is equivalent to the output with the larger time constant.

本実施の形態において、車体傾斜制御システムが車体傾斜制御処理を開始すると、横加速度演算部４８は、横加速度演算処理を開始し、まず、横加速度センサ値としての第１横加速度センサ値ａ₁を取得するとともに（ステップＳ３１）、ロールレートセンサ値ω₁を取得する（ステップＳ３２）。 In the present embodiment, when the vehicle body tilt control system starts the vehicle body tilt control process, the lateral acceleration calculation unit 48 starts the lateral acceleration calculation process, and first, the first lateral acceleration sensor value a ₁ as the lateral acceleration sensor value. (Step S31), and the roll rate sensor value ω ₁ is acquired (step S32).

続いて、横加速度演算部４８は、ω_old呼出を行う（ステップＳ３３）。ω_oldは、前回の車体傾斜制御処理実行時に保存されたロールレートセンサ値ω₁である。なお、初期設定においては、ω_old＝０とされている。 Subsequently, the lateral acceleration calculation unit 48 makes a ω _old call (step S33). ω _old is a roll rate sensor value ω ₁ stored when the vehicle body tilt control process is executed last time. In the initial setting, ω _old = 0.

続いて、横加速度演算部４８は、制御周期Ｔ_Sを取得し（ステップＳ３４）、ω₁の微分値を算出する（ステップＳ３５）。ここで、ω₁の微分値をΔω₁とすると、該Δω₁は次の式（１２）によって算出される。
Δω₁＝（ω₁−ω_old）／Ｔ_S ・・・式（１２）
続いて、横加速度演算部４８は、Ｌ₁呼出を行う（ステップＳ３６）。 Subsequently, the lateral acceleration calculation unit 48 acquires the control cycle T _S (step S34), and calculates the differential value of ω ₁ (step S35). Here, when the differential value of ω ₁ is Δω ₁ , Δω ₁ is calculated by the following equation (12).
Δω ₁ = (ω ₁ −ω _old ) / T _S Formula (12)
Then, the lateral acceleration calculation section 48 performs L ₁ call (step S36).

そして、横加速度演算部４８は、合成横加速度ａを算出する（ステップＳ３７）。なお、該合成横加速度ａは、前記第１の実施の形態のように、横加速度センサ４４が１つである場合における横加速度センサ値ａに相当する値であって、第１横加速度センサ値ａ₁とロールレートセンサ値ω₁の微分値Δω₁とを合成した値であり、次の式（１３）によって得られる。
ａ＝ａ₁−Ｌ₁Δω₁ ・・・式（１３）
最後に、横加速度演算部４８は、傾斜制御部４７へ合成横加速度ａを送出して（ステップＳ３８）、横加速度演算処理を終了する。 Then, the lateral acceleration calculation unit 48 calculates the combined lateral acceleration a (step S37). Note that the combined lateral acceleration a is a value corresponding to the lateral acceleration sensor value a when there is one lateral acceleration sensor 44 as in the first embodiment, and is the first lateral acceleration sensor value. a ₁ and a synthesized value of the differential value [Delta] [omega ₁ of the roll rate sensor value omega _1, obtained by the following equation (13).
a = a ₁ −L ₁ Δω ₁ Formula (13)
Finally, the lateral acceleration calculation unit 48 sends the combined lateral acceleration a to the tilt control unit 47 (step S38), and ends the lateral acceleration calculation process.

なお、傾斜制御部４７による車体傾斜制御処理の動作については、前記第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the operation of the vehicle body tilt control process by the tilt control unit 47 is the same as that of the second embodiment, and thus the description thereof is omitted.

このように、本実施の形態においては、横方向の加速度を検出可能な複数のセンサのうちの１つとしてロールレートセンサ４４ｃを採用しているので、高さ方向に関するロールレートセンサ４４ｃの取付位置の自由度が高くなり、車両１０の設計自由度を高くすることができる。 As described above, in the present embodiment, the roll rate sensor 44c is employed as one of the plurality of sensors capable of detecting the acceleration in the lateral direction, and therefore the mounting position of the roll rate sensor 44c in the height direction. This increases the degree of freedom of design of the vehicle 10.

なお、本実施の形態においては、前記第２及び第３の実施の形態における第２横加速度センサ４４ｂに代えてロールレートセンサ４４ｃを使用する例についてのみ説明したが、第１横加速度センサ４４ａに代えてロールレートセンサ４４ｃを使用することもできる。また、車両１０は、第２の実施の形態における車両１０のようにリンク機構３０を有するものであってもよいし、第３の実施の形態における車両１０のようにリンク機構３０を有していないものであってもよい。 In the present embodiment, only the example in which the roll rate sensor 44c is used instead of the second lateral acceleration sensor 44b in the second and third embodiments has been described. However, the first lateral acceleration sensor 44a Instead, a roll rate sensor 44c can be used. Moreover, the vehicle 10 may have the link mechanism 30 like the vehicle 10 in the second embodiment, or may have the link mechanism 30 like the vehicle 10 in the third embodiment. It may not be.

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１〜第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第４の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st-4th embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol. Explanation of the same operations and effects as those of the first to fourth embodiments is also omitted.

図１７は本発明の第５の実施の形態における車両の各部の寸法を説明する模式図である。なお、図において、（ａ）は上面図、（ｂ）は右側面図である。 FIG. 17 is a schematic diagram for explaining the dimensions of the respective parts of the vehicle according to the fifth embodiment of the present invention. In the figure, (a) is a top view and (b) is a right side view.

本実施の形態において、車体傾斜制御システムは、横加速度の値ａが所定の範囲内に収まるように制御する。なお、前記値ａは、前記第１の実施の形態のように、横加速度センサ４４が１つである場合の横加速度センサ値ａのみならず、前記第２〜４の実施の形態において説明した合成横加速度ａも含むものである。 In the present embodiment, the vehicle body tilt control system performs control so that the lateral acceleration value a falls within a predetermined range. The value a is described in the second to fourth embodiments as well as the lateral acceleration sensor value a when the number of the lateral acceleration sensors 44 is one as in the first embodiment. The combined lateral acceleration a is also included.

前記所定の範囲は、図に示されるように、各車輪１２の接地点と車両１０の重心Ｍとの三次元的配置で決定される安定範囲である。なお、前記重心Ｍは、車両１０のみならず、搭乗している乗員及び搭載されている積載物をも含む全体の重心である。 The predetermined range is a stable range determined by a three-dimensional arrangement of the ground contact point of each wheel 12 and the center of gravity M of the vehicle 10 as shown in the figure. The center of gravity M is the total center of gravity including not only the vehicle 10 but also the occupant on board and the loaded object.

図において、ｈは、重心Ｍの高さ、すなわち、路面１８から重心Ｍまでの距離である。また、Ｋは、前輪である車輪１２Ｆの接地点と、後輪である左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒの接地点とを頂点とする二等辺三角形である。 In the figure, h is the height of the center of gravity M, that is, the distance from the road surface 18 to the center of gravity M. K is an isosceles triangle whose apexes are the ground contact point of the wheel 12F as the front wheel and the ground contact points of the left and right wheels 12L and 12R as the rear wheels.

図１７（ａ）に示されるように、上方から観て、重心Ｍが二等辺三角形Ｋ内にあれば、車両１０の左右方向の安定性が確実に維持されることが分かる。 As shown in FIG. 17A, it can be seen that when the center of gravity M is within the isosceles triangle K as viewed from above, the stability of the vehicle 10 in the left-right direction is reliably maintained.

そこで、二等辺三角形Ｋの底辺Ｋ１と平行で、２つの斜辺を両端とし、重心Ｍを通る線分をＭ１とすると、重心Ｍから線分Ｍ１の両端までの範囲を前記安定範囲とする。ここで、車体が傾斜していないとき、すなわち、車体の縦方向軸線が鉛直であるときの重心Ｍから線分Ｍ１の片側端までの距離をＬＭとすると、重心Ｍが線分Ｍ１の端に位置するまで車体が傾斜したときの前記値ａは、次の式（１４）及び（１５）で表される。
ａ_INres＝ＬＭ・９．８０７／（ｈ−ＬＭ・ｓｉｎ（θ））・・・式（１４）
ａ_OUTres＝ＬＭ・９．８０７／（ｈ＋ＬＭ・ｓｉｎ（θ））・・・式（１５）
なお、前記式（１４）及び（１５）における定数９．８０７は、重力加速度を、θは車体の傾斜角度を表す。 Therefore, when the two oblique sides are parallel to the base K1 of the isosceles triangle K and the line segment passing through the center of gravity M is M1, the range from the center of gravity M to both ends of the line segment M1 is the stable range. Here, when the distance from the center of gravity M to the one end of the line segment M1 when the vehicle body is not inclined, that is, when the longitudinal axis of the vehicle body is vertical, LM is the end of the line segment M1. The value a when the vehicle body is tilted until it is positioned is expressed by the following equations (14) and (15).
a _INres = LM · 9.807 / (h−LM · sin (θ)) (14)
a _OUTres = LM · 9.807 / (h + LM · sin (θ)) (15)
Note that the constant 9.807 in the equations (14) and (15) represents the gravitational acceleration, and θ represents the tilt angle of the vehicle body.

そして、旋回内側を正とし、旋回外側を負とした場合、次の式（１６）が満足されるとき、前記値ａは前記安定範囲内に収まっていると言える。
−ａ_OUTres＜ａ＜ａ_INres ・・・式（１６）
また、ａ_res＝ｍｉｎ（ａ_INres、ａ_OUTres）とすると、次の式（１７）が満足されるとき、前記値ａは前記安定範囲内に収まっていると言える。
−ａ_res＜ａ＜ａ_res ・・・式（１７）
このように、本実施の形態において、車体傾斜制御システムは、横加速度の値ａが前記式（１６）又は（１７）を満足するように、すなわち、所定の範囲内に収まるように制御する。つまり、横加速度の値ａが、重心Ｍの高さと、車輪１２の接地点を頂点とする三角形Ｋの斜辺までの前記重心Ｍからの距離とに基づいて決定される安定範囲内に収まるように、車体の傾斜を制御する。 When the inside of the turn is positive and the outside of the turn is negative, it can be said that the value a is within the stable range when the following expression (16) is satisfied.
_{-A OUTres} <a <a _INres (16)
If a _res = min (a _INres , a _OUTres ), it can be said that the value a is within the stable range when the following equation (17) is satisfied.
-A _res <a <a _res (17)
As described above, in the present embodiment, the vehicle body tilt control system performs control so that the lateral acceleration value a satisfies the above expression (16) or (17), that is, falls within a predetermined range. That is, the lateral acceleration value a falls within a stable range determined based on the height of the center of gravity M and the distance from the center of gravity M to the hypotenuse of the triangle K having the ground contact point of the wheel 12 as a vertex. Control the tilt of the car body.

これにより、車両１０の横方向の安定性が向上する。 Thereby, the lateral stability of the vehicle 10 is improved.

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.

本発明は、少なくとも左右一対の車輪を有する車両に利用することができる。 The present invention can be used for a vehicle having at least a pair of left and right wheels.

１０車両
１１搭乗部
１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒ車輪
２０本体部
２５リンクモータ
４４横加速度センサ
４４ａ第１横加速度センサ
４４ｂ第２横加速度センサ
４４ｃロールレートセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle 11 Boarding part 12F, 12L, 12R Wheel 20 Main-body part 25 Link motor 44 Lateral acceleration sensor 44a 1st lateral acceleration sensor 44b 2nd lateral acceleration sensor 44c Roll rate sensor

Claims

A vehicle body including a steering unit and a drive unit coupled to each other;
A wheel rotatably attached to the steering unit, the steering wheel for steering the vehicle body;
A wheel rotatably attached to the drive unit, the drive wheel driving the vehicle body;
A tilting actuator device for tilting the steering unit or the driving unit in a turning direction;
Two sensors for directly or indirectly detecting lateral acceleration acting on the vehicle body;
A control device for controlling the tilt of the vehicle body by controlling the tilt actuator device;
Based on the lateral acceleration detected by the two sensors, the control device calculates a composite value of the acceleration component in the detection axis direction of the sensor in the outward acceleration in the turning direction and the acceleration component in the detection axis direction of the sensor in gravity. A vehicle that selectively calculates and controls the inclination of the vehicle body.

The vehicle according to claim 1, wherein the two sensors are arranged at different heights.

The vehicle according to claim 2, wherein the control device controls the inclination of the vehicle body by setting a target value of the combined value to zero.

The vehicle according to claim 3, wherein one of the two sensors is a roll rate sensor that detects an angular velocity of a tilting motion of the vehicle body.