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JP2014069674A - Vehicle - Google Patents

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Publication number
JP2014069674A
JP2014069674A JP2012216626A JP2012216626A JP2014069674A JP 2014069674 A JP2014069674 A JP 2014069674A JP 2012216626 A JP2012216626 A JP 2012216626A JP 2012216626 A JP2012216626 A JP 2012216626A JP 2014069674 A JP2014069674 A JP 2014069674A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
gyro
lean
angle
gimbal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012216626A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Munehisa Horiguchi
宗久 堀口
Akira Mizuno
晃 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Equos Research Co Ltd
Original Assignee
Equos Research Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Equos Research Co Ltd filed Critical Equos Research Co Ltd
Priority to JP2012216626A priority Critical patent/JP2014069674A/en
Publication of JP2014069674A publication Critical patent/JP2014069674A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a vehicle which is capable of turning stably.SOLUTION: In a vehicle, a lean motor of a lean device 50 is driven and controlled so that a line of action of resultant force of gravity force and centrifugal force acting at the centroid is in the center of a tread, and a gimbal motor and a clutch of a gyroscope device are driven and controlled so that gyroscopic moment acts on an inside of the rotation on the basis of vehicle speed, a steering angle and steering angle speed. Accordingly, the vehicle can turn stably and be prevented from overturning.

Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは、少なくとも一つの操舵輪を含む3輪以上の車輪を有し、自立して停車可能な自動車に関する。   The present invention relates to an automobile, and more particularly, to an automobile having at least three wheels including at least one steering wheel and capable of stopping independently.

従来、この種の自動車としては、ロータ軸に回動自在に支持されたロータとロータ軸を支持するインナジンバルとインナジンバルをロータ軸に垂直な軸廻りに回動自在に支持するアウタジンバルとを有する車体姿勢制御手段と、ハンドルの操舵方向を検出する操舵角センサと、車体の傾斜量を検出する車体傾斜センサと、アウタジンバルのアウタジンバル軸に回転トルクを付与するアクチュエータと、を備える自動二輪車が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この自動二輪車では、車体傾斜センサの検出結果に応じた回転トルクをアクチュエータよりアウタジンバル軸に付与し、車体姿勢制御手段に発生するジャイロモーメントで車体を所定量傾斜させ、常に、車体の傾斜方向を車体重心に作用する合力の方向と一致させるとともに、その時の遠心力に基づくモーメント、重力に基づくモーメント及び車体姿勢制御手段からのジャイロモーメント間のバランスを維持することにより、ドライバの体重の移動を伴わずに右左折することができるようにしている。   Conventionally, this type of automobile includes a rotor that is rotatably supported by a rotor shaft, an inner gimbal that supports the rotor shaft, and an outer gimbal that rotatably supports the inner gimbal around an axis perpendicular to the rotor shaft. A motorcycle comprising: a vehicle body attitude control means having a steering angle sensor that detects a steering direction of a steering wheel; a vehicle body inclination sensor that detects a vehicle body inclination amount; and an actuator that applies rotational torque to an outer gimbal shaft of an outer gimbal. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this motorcycle, rotational torque corresponding to the detection result of the vehicle body tilt sensor is applied to the outer gimbal shaft by the actuator, and the vehicle body is tilted by a predetermined amount by the gyro moment generated in the vehicle body posture control means, so that the vehicle body tilt direction is always changed. It matches the direction of the resultant force acting on the center of gravity of the vehicle body and maintains the balance between the moment based on the centrifugal force at that time, the moment based on gravity, and the gyro moment from the vehicle body posture control means, thereby accompanying the movement of the driver's weight. Without having to make a right or left turn.

また、回転可能に支持された回転体を有するジャイロと、ジャイロを回転体の回転軸と直交する軸回りに回転可能に支持する支持軸と、ジャイロを回転させるジンバルモータと、を有する車両挙動制御装置を備える自動車も提案されている(例えば、特許文献2参照)。この自動車では、車体を左右方向に貫くピッチ軸で回転体を回転支持すると共に、回転体を車両が前進するときの車輪の回転方向と逆方向に回転させ、更に、回転体の回転数を車速が大きいほど大きくすることにより、車両の挙動に応じたジャイロモーメントを発生させている。   Also, vehicle behavior control including a gyro having a rotating body that is rotatably supported, a support shaft that rotatably supports the gyro about an axis orthogonal to the rotation axis of the rotating body, and a gimbal motor that rotates the gyro. An automobile equipped with the device has also been proposed (see, for example, Patent Document 2). In this automobile, the rotating body is rotated and supported by a pitch axis that penetrates the vehicle body in the left-right direction, and the rotating body is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle moves forward. By increasing the value, the gyro moment corresponding to the behavior of the vehicle is generated.

さらに、車体を左右方向に傾斜させる機構を備える車両も提案されている(例えば、特許文献3参照)。この車両では、旋回時に旋回外側へ生じる横加速度による遠心力と重力がつりあう角度に車両の傾斜を制御することによって、搭乗者と車体に作用する力を座席の座面に垂直な方向下向きとなるようにして、搭乗者の違和感を軽減し、旋回時の車両の安定性を向上させている。   Further, a vehicle including a mechanism for tilting the vehicle body in the left-right direction has been proposed (see, for example, Patent Document 3). In this vehicle, the force acting on the occupant and the vehicle body is directed downward in the direction perpendicular to the seat surface of the seat by controlling the inclination of the vehicle to an angle at which the centrifugal force and gravity due to the lateral acceleration generated outside the turn when turning. In this way, the passenger feels uncomfortable and the stability of the vehicle when turning is improved.

特開2004−82903号公報JP 2004-82903 A 特開2008−236958号公報JP 2008-236958 A 特開2011−178329号公報JP2011-178329A

近年、省エネルギの観点から、トレッドが狭く軽量で小型の自動車の開発が望まれている。このような自動車は、トレッドに対する重心の高さの割合がトレッドが広い車両に比して大きくなるため、旋回時に旋回外側に横転する可能性が高くなる。したがって、トレッドが狭く軽量で小型の自動車において、安定して旋回することができる構成が望まれている。   In recent years, from the viewpoint of energy saving, it has been desired to develop a small and light automobile with a narrow tread. In such an automobile, the ratio of the height of the center of gravity with respect to the tread is larger than that of a vehicle having a wide tread, and therefore, there is a high possibility that the vehicle will roll over to the outside during turning. Therefore, there is a demand for a structure that can turn stably in a small and light tread with a small tread.

本発明の自動車は、安定して旋回することができる自動車を提案することを主目的とする。   The main object of the automobile of the present invention is to propose an automobile that can turn stably.

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The automobile of the present invention has taken the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の自動車は、
少なくとも一つの操舵輪を含む3輪以上の車輪を有し、自立して停車可能な自動車であって、
車体を左右方向に傾斜可能なリーン機構と該リーン機構を駆動するためのリーン駆動手段とを有するリーン装置と、
フライホイールと該フライホイールを第1軸で回転駆動する第1回転駆動手段とを有するジャイロと、前記第1軸と直交する第2軸で前記ジャイロを回転駆動する第2回転駆動手段と、前記第2軸に取り付けられて前記ジャイロと前記第2回転駆動手段との接続および接続の解除を行なうクラッチと、を有するジャイロ装置と、
車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力の作用線がトレッドの範囲内となるよう前記リーン駆動手段を制御するリーン制御手段と、
少なくとも運転者の操舵に基づいて車体が旋回内側に傾斜する作用のジャイロモーメントが発生するように前記ジャイロ装置を制御する操舵対応制御を実行するジャイロ制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The automobile of the present invention
A vehicle having at least three wheels including at least one steered wheel and capable of stopping independently,
A lean device having a lean mechanism capable of tilting the vehicle body in the left-right direction and a lean driving means for driving the lean mechanism;
A gyro having a flywheel and a first rotation driving means for rotating the flywheel on a first axis; a second rotation driving means for rotating the gyro on a second axis orthogonal to the first axis; A gyro device having a clutch attached to a second shaft and configured to disconnect and connect the gyro and the second rotation driving unit;
Lean control means for controlling the lean drive means so that the line of action of the combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle is within the tread range;
Gyro control means for performing steering correspondence control for controlling the gyro device so that a gyro moment of an action in which the vehicle body tilts to the inside of the turn based on at least the driver's steering is generated;
It is a summary to provide.

この本発明の自動車では、リーン制御手段により、車体を左右方向に傾斜可能なリーン機構を駆動するリーン駆動手段が車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力の作用線がトレッドの範囲内となるよう制御され、ジャイロ制御手段により、運転者の操舵に基づいて車体が旋回内側に傾斜する作用のジャイロモーメントが発生するようにジャイロ装置が制御される。したがって、旋回時には、リーン装置により車体を旋回内側に傾斜させると共に、ジャイロ装置により車体が旋回内側に傾斜する作用のジャイロモーメントを車体に作用させる。これにより、車両は、安定して旋回することができるようになる。また、本発明の自動車では、急なハンドル操作が行なわれると、車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力がトレッドの範囲外となって車両が横転する可能性も生じるが、急なハンドル操作に対しても操舵に基づいて車体が旋回内側に傾斜する作用のジャイロモーメントが発生するようにジャイロ装置が制御されるから、車両の横転を抑制することができる。このように、本発明の自動車では、安定して旋回することができると共に車両の横転を抑制することができるから、トレッドが狭く軽量で小型の自動車としても、横転することなく、安定して旋回することができる。   In this automobile of the present invention, the lean control means drives the lean mechanism that can tilt the vehicle body in the left-right direction. The line of action of the combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle is within the tread range. The gyro control device controls the gyro device so that a gyro moment of an action in which the vehicle body tilts inward of the turn based on the driver's steering is generated by the gyro control means. Therefore, at the time of turning, the lean device causes the vehicle body to incline toward the inside of the turn, and the gyro device causes a gyro moment that acts to incline the vehicle body to the inside of the turn. As a result, the vehicle can turn stably. In addition, in the automobile of the present invention, when a sudden steering operation is performed, there is a possibility that the combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle is out of the tread range and the vehicle rolls over. Since the gyro device is controlled so as to generate a gyro moment that causes the vehicle body to incline to the inside of the turn on the basis of steering even when the steering wheel is in a difficult state, the vehicle can be prevented from overturning. As described above, in the automobile of the present invention, it is possible to stably turn and suppress the rollover of the vehicle. Therefore, even if the tread has a narrow, light and small size, it can be turned stably without turning over. can do.

ここで、「少なくとも一つの操舵輪を含む3輪以上の車輪を有し、自立して停車可能な自動車」としては、自動二輪車のように停車時に安定して自立することができない自動車を除く意であり、1つの前輪と2つの後輪の3輪の自動車や2つの前輪と1つの後輪の3輪の自動車、2つの前輪と2つの後輪の4輪の自動車などのように、停車時や低速走行時に安定して自立することができる自動車を意味している。「リーン装置」としては、リーン駆動手段を駆動することによってリーン機構による車体の左右方向への傾斜が可能となるものを意味しており、運転者や乗員の体重移動によりリーン機構によって車体が左右方向へ傾斜するものは含まない意である。   Here, “an automobile having at least three wheels including at least one steering wheel and capable of stopping independently” excludes an automobile such as a motorcycle that cannot stably stand alone when stopped. Stops like a three-wheeled vehicle with one front wheel and two rear wheels, a three-wheeled vehicle with two front wheels and one rear wheel, a four-wheeled vehicle with two front wheels and two rear wheels, etc. It means a car that can stand on its own when traveling at low speeds or at low speeds. The “lean device” means a device in which the lean mechanism can be tilted in the left-right direction by driving the lean driving means. It does not include anything that inclines in the direction.

こうした本発明の自動車において、前記第1軸は車体を水平に左右方向に貫くピッチ軸であり、前記第2軸は車体を垂直方向に貫くヨー軸である、ものとすることもできる。こうすれば、フライホイールは直進している車両の車輪と同方向か逆方向に回転するように配置され、ジャイロは垂直軸で支持されることになるから、ジャイロ装置の車両の搭載において左右の対称性を高いものとすることができる。   In the automobile of the present invention, the first axis may be a pitch axis that penetrates the vehicle body horizontally in the left-right direction, and the second axis may be a yaw axis that penetrates the vehicle body in the vertical direction. In this way, the flywheel is arranged so as to rotate in the same direction or in the opposite direction to the wheels of the vehicle traveling straight, and the gyro is supported by the vertical axis. The symmetry can be made high.

また、本発明の自動車において、前記リーン制御手段は、所定車速未満の低車速時には、前記リーン機構が停車時のデフォルト位置となるよう前記リーン駆動手段を制御する手段であり、前記ジャイロ制御手段は、前記低車速時には、前記操舵対応制御を実行しない手段である、ものとすることもできる。低車速時には、遠心力が小さく、車両の横転の可能性も低いため、リーン装置により車体を傾斜させたり操舵に基づくジャイロモーメントを作用させたりすると、運転者や乗員に違和感を与える場合も生じるが、低車速時には、リーン機構をデフォルト位置とすると共に操舵対応制御を実行しないことにより、運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。ここで、「低車速時」は、徐行運転の状態のときやそれより若干速い速度での走行状態のときの意であり、例えば10km/kや15km/h,20km/h未満の走行時を意味する。したがって、「所定車速」は、例えば10km/kや15km/h,20km/hを用いることができる。「デフォルト位置」は、停車時のリーン機構の位置であり、リーン装置により車体が左右のいずれにも傾斜していない状態におけるリーン機構の位置を意味している。   Further, in the automobile of the present invention, the lean control means is means for controlling the lean driving means so that the lean mechanism becomes a default position when the vehicle stops when the vehicle speed is lower than a predetermined vehicle speed, and the gyro control means is Also, it may be a means that does not execute the steering correspondence control at the low vehicle speed. At low vehicle speeds, the centrifugal force is small and the possibility of rollover of the vehicle is low.Therefore, if the lean device leans the vehicle body or applies a gyro moment based on steering, it may cause the driver and passengers to feel uncomfortable. When the vehicle speed is low, the lean mechanism is set to the default position and the steering response control is not executed, so that it is possible to suppress the driver and the passenger from feeling uncomfortable. Here, “at low vehicle speed” means when the vehicle is traveling slowly or at a slightly higher speed, for example, when traveling at less than 10 km / k, 15 km / h, or 20 km / h. means. Therefore, for example, 10 km / k, 15 km / h, or 20 km / h can be used as the “predetermined vehicle speed”. The “default position” is the position of the lean mechanism when the vehicle is stopped, and means the position of the lean mechanism in a state where the vehicle body is not tilted to the left or right by the lean device.

さらに、本発明の自動車において、前記ジャイロ制御手段は、操舵角が大きいほど前記ジャイロモーメントが大きくなる傾向に制御する手段であるものとすることもできるし、操舵角速度が大きいほど前記ジャイロモーメントが大きくなる傾向に制御する手段であるものとすることもできるし、車速が大きいほど前記ジャイロモーメントが大きくなる傾向に制御する手段であるものとすることもできる。これは、操舵角が大きいほど、操舵角速度が大きいほど、車速が大きいほど、遠心力が大きくなることに基づいている。したがって、操舵角が大きいほど、操舵角速度が大きいほど、車速が大きいほど、車体が旋回内側に傾斜する作用のジャイロモーメントが大きくなるように制御することにより、車両の横転をより効果的に抑制し、より安定して旋回することができるようになる。   Furthermore, in the automobile of the present invention, the gyro control means may be a means for controlling the gyro moment so that the gyro moment tends to increase as the steering angle increases, or the gyro moment increases as the steering angular velocity increases. It is also possible to be a means for controlling the gyro moment so that the gyro moment tends to increase as the vehicle speed increases. This is based on the fact that the centrifugal force increases as the steering angle increases, the steering angular velocity increases, and the vehicle speed increases. Therefore, the rollover of the vehicle can be more effectively suppressed by controlling the gyro moment of the action of the vehicle body to tilt inward as the steering angle increases, the steering angular velocity increases, the vehicle speed increases. It becomes possible to turn more stably.

これらの態様の本発明の自動車において、前記ジャイロ制御手段は、前記フライホイールの回転数が大きいほど前記ジャイロの前記第2軸での回転における回転量が小さくなるよう前記第2回転駆動手段を制御する手段であるものとすることもできるし、前記フライホイールの回転数が大きいほど前記ジャイロの前記第2軸での回転速度が小さくなるよう前記第2回転駆動手段を制御する手段であるものとすることもできる。これは、フライホイールの回転数が大きいほど大きなジャイロモーメントを発生させることができることと、ジャイロの第2軸での回転における回転量が大きいほど大きなジャイロモーメントを発生させることができることやジャイロの第2軸での回転速度が大きいほど大きなジャイロモーメントを発生させることができることと、に基づいている。したがって、フライホイールの回転数が大きいほどジャイロの第2軸での回転における回転量が小さくなるように制御することにより、或いは、フライホイールの回転数が大きいほどジャイロの第2軸での回転速度が小さくなるように制御することにより、より適正なジャイロモーメントを発生させることができる。   In these aspects of the automobile of the present invention, the gyro control means controls the second rotation driving means so that the amount of rotation of the gyro in the rotation of the second shaft decreases as the rotational speed of the flywheel increases. Or a means for controlling the second rotational drive means so that the rotational speed of the gyro at the second shaft decreases as the rotational speed of the flywheel increases. You can also This is because a larger gyro moment can be generated as the rotational speed of the flywheel is larger, and a larger gyro moment can be generated as the amount of rotation in the rotation of the second axis of the gyro is larger. This is based on the fact that a larger gyro moment can be generated as the rotational speed on the shaft increases. Therefore, by controlling so that the amount of rotation in the rotation of the gyro with the second axis becomes smaller as the rotation speed of the flywheel becomes larger, or the rotation speed of the gyro with the second axis becomes larger as the rotation speed of the flywheel increases. By controlling so that becomes smaller, a more appropriate gyro moment can be generated.

本発明の一実施例としての三輪自動車20を左側面から見た側面図である。It is the side view which looked at the three-wheeled motor vehicle 20 as one Example of this invention from the left side surface. 実施例の三輪自動車20を上方から見た上面図である。It is the top view which looked at the three-wheeled motor vehicle 20 of an Example from upper direction. 実施例の三輪自動車20を前方から見た前面図である。It is the front view which looked at the three-wheeled motor vehicle 20 of the Example from the front. リーン装置50の構成の概略を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a lean device 50. リーンモータ54の出力軸55を駆動したときのリーン装置50の状態の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the state of the lean apparatus 50 when the output shaft 55 of the lean motor 54 is driven. 図5における車体の傾斜の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the inclination of the vehicle body in FIG. ジャイロ装置60の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a gyro device 60. FIG. フライホイール61の回転方向とジンバル支持部64の回転方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, the rotation direction of the gimbal support part 64, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. フライホイール61の回転方向とジンバル支持部64の回転方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, the rotation direction of the gimbal support part 64, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. フライホイール61の回転方向と旋回方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, a turning direction, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. フライホイール61の回転方向と旋回方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, a turning direction, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. フライホイール61の回転方向と車体の傾斜方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, the inclination direction of a vehicle body, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. フライホイール61の回転方向と車体の傾斜方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, the inclination direction of a vehicle body, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. 制御装置80の入出力関係の一例を機能ブロックとして示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the input / output relationship of the control apparatus 80 as a functional block. 実施例の制御装置80により実行されるリーン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the lean control routine performed by the control apparatus 80 of an Example. 重力Fgと遠心力Fcとの合成力の作用線がトレッドの中央になるようにしたときの様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode when the action line of the synthetic force of gravity Fg and centrifugal force Fc is made to become the center of a tread. 実施例の制御装置80により実行されるジャイロ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the gyro control routine performed by the control apparatus 80 of an Example. 車速Vと補正係数kVとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the vehicle speed V and the correction coefficient kV. 操舵角θSと補正係数kθSとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between steering angle (theta) S and correction coefficient k (theta) S. 操舵角速度ωSと補正係数kωSとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between steering angular velocity (omega) S and correction coefficient k (omega) S. フライホイール61の回転数NWと補正係数kNWとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the rotation speed NW of the flywheel 61, and the correction coefficient kNW. 変形例の四輪自動車120の構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the four-wheeled motor vehicle 120 of a modification. 変形例の三輪自動車220の構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the three-wheeled motor vehicle 220 of a modification.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は本発明の一実施例としての三輪自動車20を左側面から見た側面図であり、図2は実施例の三輪自動車20を上方から見た上面図であり、図3は実施例の三輪自動車20を前方から見た前面図である。なお、図2では、説明の容易のために、車両の屋根の部分を除いて図示した。   FIG. 1 is a side view of a three-wheeled vehicle 20 as an embodiment of the present invention as viewed from the left side, FIG. 2 is a top view of the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment as viewed from above, and FIG. It is the front view which looked at the three-wheeled motor vehicle 20 from the front. In FIG. 2, the vehicle roof portion is shown for ease of explanation.

実施例の三輪自動車20は、図示するように、1つの操舵輪である前輪22と駆動用のモータ26L,26Rが組み込まれた2つの後輪24L,24Rとを有する1人乗車の三輪自動車として構成されており、運転席32を有し前輪22と後輪24L,24Rとに支持される車体本体30と、運転者によるハンドル42の操作に基づいて前輪22を操舵する操舵装置40と、車体本体30と後輪24L,24Rとの間に取り付けられて後輪24L,24Rの一方を持ち上げると共に他方を押し下げることにより車体本体30を左右方向に傾斜させるリーン装置50と、運転席32の下方に配置されて車両の姿勢制御に用いられるジャイロ装置60と、モータ26L,26Rやリーン装置50,ジャイロ装置60に電力を供給する例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ70と、運転者の操作に基づいてモータ26L,26Rを駆動制御したりリーン装置50やジャイロ装置60を駆動制御したりする制御装置80と、を備える。   As shown in the figure, the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment is a one-seater three-wheeled vehicle having a front wheel 22 that is one steering wheel and two rear wheels 24L and 24R in which drive motors 26L and 26R are incorporated. A vehicle body 30 that has a driver's seat 32 and is supported by the front wheels 22 and the rear wheels 24L and 24R, a steering device 40 that steers the front wheels 22 based on the operation of the handle 42 by the driver, A lean device 50 that is attached between the main body 30 and the rear wheels 24L, 24R and lifts one of the rear wheels 24L, 24R and pushes the other down to tilt the vehicle body 30 in the left-right direction, and below the driver seat 32. A gyro device 60 that is arranged and used for vehicle attitude control, and supplies power to the motors 26L and 26R, the lean device 50, and the gyro device 60, for example, Richiu Includes a battery 70 configured as ion secondary battery, and a control unit 80 or to the drive control of the motor 26L, 26R drive control or lean device 50 and a gyro device 60 based on the operation of the driver, the.

リーン装置50は、図4の構成図に示すように、後輪24L,24Rの内側に配置されてモータ26L,26Rを支持する縦リンクユニット51L,51Rと、縦リンクユニット51L,51Rの上端と下端とにそれぞれ回転自在に連結された横リンクユニット51U,51Dと、車体本体30を支持する支持部36に回転不動に取り付けられると共に横リンクユニット51U,51Dの中央部でそれぞれ回転自在に連結された中央縦部材52と、支持部36に配置されると共に回転子に接続された出力軸55が上側の横リンクユニット51Uの中央に回転不能に取り付けられたリーンモータ54と、を備える。リーンモータ54としては、例えばステッピングモータを用いることができる。リーン装置50は、図4において出力軸55が右回りに回転するようリーンモータ54を駆動すると、出力軸55の回転に伴って上側の横リンクユニット51Uが回転し、この横リンクユニット51Uの回転に伴って下側の横リンクユニット51Dも回転する。横リンクユニット51U,51Dの回転は、図5に示すように、右後輪24Rを持ち上げると共に左後輪24Lを押し下げる動作となるから、図6に示すように、車体を右側に傾斜させる。同様に、図4において出力軸55が左回りに回転するようリーンモータ54を駆動することにより、車体を左側に傾斜させることができる。このとき、車体の傾斜角は、リーンモータ54による回転子の回転角に対応するものとして調整することができ、回転子を所望の回転角で保持することにより、車体を所望の傾斜角で保持することができる。   As shown in the configuration diagram of FIG. 4, the lean device 50 is disposed inside the rear wheels 24L, 24R and supports the motors 26L, 26R, and the upper ends of the vertical link units 51L, 51R. The horizontal link units 51U and 51D that are rotatably connected to the lower end and the support portion 36 that supports the vehicle body 30 are fixedly attached to the lower end of the vehicle body 30, and are also rotatably connected to the central portions of the horizontal link units 51U and 51D. A central vertical member 52, and a lean motor 54, which is disposed on the support 36 and connected to the rotor, is attached to the center of the upper horizontal link unit 51U so as not to rotate. As the lean motor 54, for example, a stepping motor can be used. In the lean device 50, when the lean motor 54 is driven so that the output shaft 55 rotates clockwise in FIG. 4, the upper horizontal link unit 51U rotates with the rotation of the output shaft 55, and the rotation of the horizontal link unit 51U. Accordingly, the lower horizontal link unit 51D also rotates. As shown in FIG. 5, the rotation of the lateral link units 51U and 51D raises the right rear wheel 24R and pushes down the left rear wheel 24L. Therefore, the vehicle body is tilted to the right as shown in FIG. Similarly, the vehicle body can be tilted leftward by driving the lean motor 54 so that the output shaft 55 rotates counterclockwise in FIG. At this time, the inclination angle of the vehicle body can be adjusted to correspond to the rotation angle of the rotor by the lean motor 54, and the vehicle body is held at the desired inclination angle by holding the rotor at the desired rotation angle. can do.

ジャイロ装置60は、図7の構成図に示すように、導電性の金属材料により円環状に形成されて基本的には車両を水平に左右方向に貫くピッチ軸を回転軸として回転するフライホイール61とフライホイール61を収納するケースとして機能すると共に内側にフライホイール61を回転駆動するための三相コイル(図示せず)が取り付けられたステータケース62とからなるジャイロ63と、フライホイール61の回転軸(ピッチ軸)と直交する垂直軸(車両を垂直方向に貫くヨー軸)でステータケース62に取り付けられてジャイロ63を支持するジンバル支持部64と、ジンバル支持部64を回転駆動するジンバルモータ65と、ジンバル支持部64とジンバルモータ65との接続およびその接続の解除を行なうクラッチ66と、を備える。上述したように、ジャイロ63のフライホイール61とステータケース62は、フライホイール61を回転子とすると共にステータケース62を固定子とするモータ(例えば、誘導電動機など)を構成するから、ステータケース62の内側に取り付けられた三相コイルの回転磁界をコントロールすることにより、フライホイール61の回転を制御することができる。実施例では、ピッチ軸を回転軸として回転するようフライホイール61を配置するのは、ジャイロ装置60を車両に搭載したときに高い左右の対称性を得ることができるためである。ジンバルモータ65としては、例えばステッピングモータを用いることができる。   As shown in the block diagram of FIG. 7, the gyro device 60 is formed in an annular shape with a conductive metal material and basically rotates with a pitch axis passing through the vehicle horizontally in the left-right direction as a rotation axis. And a gyro 63 that includes a stator case 62 that functions as a case for housing the flywheel 61 and has a three-phase coil (not shown) for rotationally driving the flywheel 61 inside, and rotation of the flywheel 61. A gimbal support portion 64 that is attached to the stator case 62 and supports the gyro 63 with a vertical axis (yaw axis that passes through the vehicle in the vertical direction) perpendicular to the axis (pitch axis), and a gimbal motor 65 that rotationally drives the gimbal support portion 64. And a clutch 66 for connecting and releasing the connection between the gimbal support portion 64 and the gimbal motor 65. . As described above, the flywheel 61 and the stator case 62 of the gyro 63 constitute a motor (for example, an induction motor) having the flywheel 61 as a rotor and the stator case 62 as a stator. The rotation of the flywheel 61 can be controlled by controlling the rotating magnetic field of the three-phase coil attached to the inside of the coil. In the embodiment, the flywheel 61 is arranged so as to rotate about the pitch axis as a rotation axis because high left-right symmetry can be obtained when the gyro device 60 is mounted on a vehicle. As the gimbal motor 65, for example, a stepping motor can be used.

ジャイロ装置60では、ジンバルモータ65を回転駆動してジャイロ63をヨー軸周りに回転すると、その回転角速度に応じた大きさのジャイロモーメントが車両を水平に前後方向に貫くロール軸周りに発生する。ジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときに車両を右折させるときのハンドル操作と同方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させると、車体を左側に傾斜させる方向となる。この関係を図8に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときに車両を左折させるときのハンドル操作と同方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させると、ジャイロモーメントの作用方向は、車体を右側に傾斜させる方向となる。即ち、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときには、旋回の方向(例えば右旋回の方向)と同方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させると、旋回の方向とは逆側(右旋回の方向とは逆の左側)に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生する。また、ジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61が回転しているときに車両を右折させるときのハンドル操作と同方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させると、車体を右側に傾斜させる方向となる。この関係を図9に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61が回転しているときに車両を左折させるときのハンドル操作と同方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させると、ジャイロモーメントの作用方向は、車体を左側に傾斜させる方向となる。即ち、車両が前進しているときの車輪の回転方向とは逆方向にフライホイール61が回転しているときには、旋回の方向(例えば右旋回の方向)と同方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させると、旋回の方向と同側(右旋回の方向と同じ右側)に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生する。したがって、フライホイール61をいずれの回転方向に回転させてもジンバル支持部64の回転方向を制御することにより、車体を左右のいずれの側にも傾斜させる方向のジャイロモーメントを発生させることができる。   In the gyro device 60, when the gimbal motor 65 is rotationally driven to rotate the gyro 63 around the yaw axis, a gyro moment having a magnitude corresponding to the rotational angular velocity is generated around the roll axis that penetrates the vehicle horizontally in the front-rear direction. The direction of action of the gyro moment is that the gimbal support 64 is moved in the same direction as the steering wheel operation when the vehicle is turned right when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward. When the flywheel 61 is rotated by rotating it, the vehicle body is inclined to the left. This relationship is shown in FIG. On the contrary, when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support 64 is rotated in the same direction as the steering wheel operation when the vehicle is turned to the left. When the wheel 61 is rotated, the direction of action of the gyro moment is the direction in which the vehicle body is tilted to the right. That is, when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support 64 is rotated in the same direction as the turning direction (for example, the right turning direction). When the flywheel 61 is rotated, a gyro moment in a direction in which the vehicle body is tilted to the opposite side to the turning direction (left side opposite to the right turning direction) is generated. Also, the direction of action of the gyro moment is the same direction as the handle operation when the vehicle is turned to the right when the flywheel 61 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward. When the flywheel 61 is rotated by rotating 64, the vehicle body is inclined to the right. This relationship is shown in FIG. On the contrary, when the flywheel 61 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support portion 64 is rotated in the same direction as the handle operation when the vehicle is turned to the left. When the wheel 61 is rotated, the direction of action of the gyro moment is the direction in which the vehicle body is tilted to the left. That is, when the flywheel 61 rotates in the direction opposite to the direction of rotation of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support 64 is rotated in the same direction as the turning direction (for example, the rightward turning direction). When the flywheel 61 is rotated in this manner, a gyro moment is generated in a direction in which the vehicle body is inclined to the same side as the turning direction (the same right side as the right turning direction). Therefore, even if the flywheel 61 is rotated in any rotation direction, by controlling the rotation direction of the gimbal support portion 64, it is possible to generate a gyro moment in a direction in which the vehicle body is inclined to either the left or right side.

また、ジャイロ装置60は、クラッチ66によりジンバル支持部64とジンバルモータ65とが接続されているときには、ジンバルモータ65を駆動しなくても、運転者のハンドル操作によって車両が旋回すると、フライホイール61の回転軸(ピッチ軸)が回転するため、ジャイロモーメントが生じる。車両の旋回により生じるジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときにハンドル42を右に操作して車両が右旋回すると、車体を左側に傾斜させる方向となる。この関係を図10に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときにハンドル42を左に操作して車両が左旋回すると、ジャイロモーメントの作用方向は、車体を右側に傾斜させる方向となる。また、ジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61が回転しているときにハンドル42を右に操作して車両が右旋回すると、車体を右側に傾斜させる方向となる。この関係を図11に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61が回転しているときにハンドル42を左に操作して車両が左旋回すると、ジャイロモーメントの作用方向は、車体を左側に傾斜させる方向となる。したがって、旋回時には、遠心力が作用するため、旋回方向に車体を傾斜させるジャイロモーメントが発生する方が好ましいため、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61を回転させるのが好ましい。なお、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61を回転させるものとしても、上述したように、ジンバルモータ65によりジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させることにより、ジャイロモーメントを発生させることができるから、ジンバルモータ65の制御により所望のジャイロモーメントを発生させることができる。   In addition, when the gimbal support portion 64 and the gimbal motor 65 are connected by the clutch 66, the gyro device 60 does not drive the gimbal motor 65, and the flywheel 61 rotates when the vehicle turns by the driver's handle operation. Since the rotation axis (pitch axis) rotates, a gyro moment is generated. The direction of action of the gyro moment generated by the turning of the vehicle is such that when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the handle 42 is operated to the right to turn the vehicle clockwise. When turned, the vehicle body is inclined to the left. This relationship is shown in FIG. Conversely, when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward and the handle 42 is operated to the left and the vehicle turns left, the direction of action of the gyro moment is: The vehicle body is tilted to the right. Further, the direction of action of the gyro moment is that when the flywheel 61 is rotated in the direction opposite to the direction of rotation of the wheel when the vehicle is moving forward, the handle 42 is operated to the right and the vehicle turns right. The vehicle body is tilted to the right. This relationship is shown in FIG. Conversely, when the flywheel 61 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward and the handle 42 is operated to the left and the vehicle turns left, the direction of action of the gyro moment is: The vehicle body is inclined to the left. Accordingly, since centrifugal force acts during turning, it is preferable to generate a gyro moment that tilts the vehicle body in the turning direction. Therefore, the flywheel 61 is rotated in a direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward. It is preferable to do so. Even if the flywheel 61 is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the flywheel 61 is rotated by rotating the gimbal support portion 64 by the gimbal motor 65 as described above. By doing so, a gyro moment can be generated, so that a desired gyro moment can be generated by controlling the gimbal motor 65.

さらに、ジャイロ装置60は、クラッチ66によりジンバル支持部64とジンバルモータ65とが接続されているときには、ジンバルモータ65を駆動しなくても、リーン装置50により車体が傾斜すると、フライホイール61の回転軸(ピッチ軸)が回転するため、ジャイロモーメントが生じる。このときのジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときに車体を左側に傾斜すると、ヨー軸周りに車両が左旋回する方向となる。この関係を図12に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときに車体を右側に傾斜すると、ジャイロモーメントの作用方向は、ヨー軸周りに車両が右旋回する方向となる。また、ジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61が回転しているときに車体を左側に傾斜すると、ヨー軸周りに車両が右旋回する方向となる。この関係を図13に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61が回転しているときに車体を右側に傾斜すると、ジャイロモーメントの作用方向は、ヨー軸周りに車両が左旋回する方向となる。後述するが、実施例の三輪自動車20では、安定して旋回するために、左旋回するときには車体を左側に傾斜し、右旋回するときには車体を右側に傾斜する。したがって、車体を傾斜させることにより生じるジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときには旋回を促進する方向となり、逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61が回転しているときには旋回を抑制する方向となる。   Further, when the gimbal support portion 64 and the gimbal motor 65 are connected by the clutch 66, the gyro device 60 rotates the flywheel 61 when the vehicle body is tilted by the lean device 50 without driving the gimbal motor 65. Since the shaft (pitch axis) rotates, a gyro moment is generated. The direction of action of the gyro moment at this time is such that if the vehicle body is tilted to the left while the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the vehicle rotates counterclockwise around the yaw axis. It will be the direction to turn. This relationship is shown in FIG. Conversely, if the vehicle body is tilted to the right side when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the direction of action of the gyro moment is It becomes the direction to turn. Also, the direction of action of the gyro moment is such that if the vehicle body is tilted to the left when the flywheel 61 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the vehicle rotates clockwise around the yaw axis. It will be the direction to turn. This relationship is shown in FIG. Conversely, if the vehicle body is tilted to the right while the flywheel 61 is rotating in a direction opposite to the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the direction of action of the gyro moment is that the vehicle rotates counterclockwise around the yaw axis. It will be the direction to turn. As will be described later, in the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, in order to turn stably, the vehicle body tilts to the left when turning left, and the vehicle body leans to the right when turning right. Therefore, the direction of action of the gyro moment generated by tilting the vehicle body is a direction that promotes turning when the flywheel 61 rotates in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward, and conversely When the flywheel 61 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the turning is suppressed.

制御装置80は、図示しないがCPUを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムなどを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポートなどを備える。図14に、制御装置80の入出力関係の一例を機能ブロックとして示す。制御装置80の図示しない入力ポートには、シフトポジションセンサ81からのシフトポジションやアクセルポジションセンサ82からのアクセルポジション,ブレーキポジションセンサ83からのブレーキポジション,車速センサ84からの車速V,後輪24L,24Rに取り付けられた車輪速センサ85L,85Rからの車輪速NL,NR,操舵装置40に取り付けられてハンドル42の操舵角θSを検出する操舵角センサ86からの操舵角θS,モータ26L,26Rの回転子の位置を検出する回転位置検出センサ87L,87Rからの回転位置,車両総重量Mを検出する車両総重量センサ88からの車両総重量M,路面勾配を検出する勾配センサ89からの勾配,リーン装置50による車体本体30の傾斜角としてのリーン角θLを検出するリーン角センサ90からのリーン角θL,ジンバル支持部64の基準位置からの回転角θGを検出するジンバル角センサ91からのジンバル角θG,フライホイール61の回転数NWを検出する回転数センサ92からのフライホイール61の回転数NW,車体本体30の左右方向への傾斜角(ロール角)を検出するロール角センサ93からのロール角θRなどが入力されている。なお、リーン角θLは、停車時のリーン角θL、具体的には、リーン装置50により車体本体30が左右のいずれにも傾斜していない状態におけるリーン角θL、を基準角としてのデフォルト角θLdfとするものとした。ジンバル角θGは、フライホイール61の回転軸が車体を左右方向に貫いている状態(ピッチ軸と一致している状態)におけるジンバル角θGを基準角としてのデフォルト角θGdfとするものとした。ロール角θRは、停車時のロール角θR、具体的には、車体本体30が左右のいずれにも傾斜していない状態におけるロール角θRを基準角としてのデフォルト角θRdfとするものとした。一方、制御装置80の図示しない出力ポートからは、モータ26L,26Rへの駆動信号や操舵装置40への駆動信号,リーンモータ54への駆動信号,ジャイロ63への駆動信号,ジンバルモータ65への駆動信号,クラッチ66への駆動信号、などが出力されている。なお、制御装置80の主な制御としては、シフトポジションやアクセルポジション,ブレーキポジションに基づいてモータ26L,26Rを駆動制御する走行制御、操舵角に基づいて前輪22のトウ角を制御する操舵制御、操舵角や車速などに基づいてリーン装置50による車体の傾斜を制御するリーン制御、操舵角や車速,フライホイール61の回転数などに基づいてジャイロ装置60により発生するジャイロモーメントを制御するジャイロ制御、などがある。なお、図14の制御装置80の中に示した「走行制御部」,「操舵制御部」,「リーン制御部」,「ジャイロ制御部」は、上述の制御を機能ブロックとして示したものである。   Although not shown, the control device 80 is configured as a microcomputer centered on a CPU. In addition to the CPU, the control device 80 includes a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and the like. FIG. 14 shows an example of an input / output relationship of the control device 80 as a functional block. An input port (not shown) of the control device 80 includes a shift position from the shift position sensor 81, an accelerator position from the accelerator position sensor 82, a brake position from the brake position sensor 83, a vehicle speed V from the vehicle speed sensor 84, a rear wheel 24L, The wheel speeds NL and NR from the wheel speed sensors 85L and 85R attached to the 24R, the steering angle θS from the steering angle sensor 86 which is attached to the steering device 40 and detects the steering angle θS of the handle 42, and the motors 26L and 26R. Rotational positions from rotational position detection sensors 87L and 87R for detecting the position of the rotor, total vehicle weight M from the total vehicle weight sensor 88 for detecting the total vehicle weight M, a gradient from the gradient sensor 89 for detecting the road surface gradient, The lean angle θL as the inclination angle of the vehicle body 30 by the lean device 50 is detected. The rotation angle sensor 92 detects the lean angle θL from the lean angle sensor 90, the gimbal angle θG from the gimbal angle sensor 91 that detects the rotation angle θG from the reference position of the gimbal support 64, and the rotation speed NW of the flywheel 61. The rotation speed NW of the flywheel 61 from the vehicle, the roll angle θR from the roll angle sensor 93 that detects the tilt angle (roll angle) of the vehicle body 30 in the left-right direction, and the like are input. The lean angle θL is the default angle θLdf with the lean angle θL when the vehicle is stopped, specifically, the lean angle θL when the vehicle body 30 is not tilted to the left or right by the lean device 50 as a reference angle. It was supposed to be. The gimbal angle θG is the default angle θGdf with the gimbal angle θG as a reference angle in a state where the rotation axis of the flywheel 61 penetrates the vehicle body in the left-right direction (a state where it coincides with the pitch axis). The roll angle θR is a default angle θRdf with the roll angle θR when the vehicle is stopped, specifically, the roll angle θR when the vehicle body 30 is not tilted to the left or right as a reference angle. On the other hand, from an output port (not shown) of the control device 80, a drive signal to the motors 26L and 26R, a drive signal to the steering device 40, a drive signal to the lean motor 54, a drive signal to the gyro 63, and a gimbal motor 65 are supplied. A drive signal, a drive signal to the clutch 66, and the like are output. The main control of the control device 80 includes travel control for driving and controlling the motors 26L and 26R based on the shift position, accelerator position, and brake position, steering control for controlling the toe angle of the front wheels 22 based on the steering angle, Lean control for controlling leaning of the vehicle body by the lean device 50 based on the steering angle, vehicle speed, etc., and gyro control for controlling the gyro moment generated by the gyro device 60 based on the steering angle, vehicle speed, the rotational speed of the flywheel 61, etc. and so on. The “travel control unit”, “steering control unit”, “lean control unit”, and “gyro control unit” shown in the control device 80 of FIG. 14 show the above-described control as functional blocks. .

次に、こうして構成された実施例の三輪自動車20の動作、特に、リーン装置50の動作とジャイロ装置60の動作とについて説明する。実施例の三輪自動車20は、走行制御によりモータ26L,26Rが駆動制御されて走行し、操舵制御によりハンドル42の操作角(操舵角)に対するトウ角が制御されてハンドル42の操作方向に旋回する。走行制御や操舵制御については周知の制御を用いているので、これ以上の詳細な説明は省略する。以下、リーン制御,ジャイロ制御の順に説明する。   Next, the operation of the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation of the lean device 50 and the operation of the gyro device 60 will be described. The three-wheeled vehicle 20 of the embodiment travels with the motors 26L and 26R being driven and controlled by traveling control, and the toe angle with respect to the operating angle (steering angle) of the handle 42 is controlled by steering control and turns in the operating direction of the handle 42. . Since well-known control is used for traveling control and steering control, further detailed description is omitted. Hereinafter, the lean control and the gyro control will be described in this order.

図15は、実施例の制御装置80により実行されるリーン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。リーン制御ルーチンが実行されると、制御装置80は、まず、車速センサ84からの車速Vや車輪速センサ85L,85Rからの車輪速NL,NR,操舵角センサ86からの操舵角θS,車両総重量センサ88からの車両総重量Mなどのデータを入力する処理を実行し(ステップS100)、入力した車速Vを閾値Vrefと比較する(ステップS110)。徐行運転中やそれより若干速い速度での走行中などの低車速時(例えば、10km/kや15km/h,20km/h未満の走行時)には、旋回時の遠心力が小さく、車両の横転の可能性が低いため、リーン装置50により車体を傾斜させると、運転者や乗員に違和感を与える場合が生じる。閾値Vrefは、こうした場合が生じるか否かを判定するために用いられるものであり、例えば10km/kや15km/h,20km/hなどを用いることができる。   FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of a lean control routine executed by the control device 80 according to the embodiment. This routine is executed repeatedly. When the lean control routine is executed, the control device 80 first determines the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 84, the wheel speeds NL and NR from the wheel speed sensors 85L and 85R, the steering angle θS from the steering angle sensor 86, the total vehicle A process of inputting data such as the total vehicle weight M from the weight sensor 88 is executed (step S100), and the input vehicle speed V is compared with a threshold value Vref (step S110). At low vehicle speeds, such as during slow driving or traveling at a slightly higher speed (for example, traveling below 10 km / k, 15 km / h, or 20 km / h), the centrifugal force during turning is small, Since the possibility of rollover is low, when the vehicle body is tilted by the lean device 50, the driver or the passenger may feel uncomfortable. The threshold value Vref is used to determine whether or not such a case occurs, and for example, 10 km / k, 15 km / h, 20 km / h, or the like can be used.

車速Vが閾値Vref以上のときには、車速Vと車輪速NL,NRと操舵角θSと車両総重量Mとに基づいて、重心に作用する重力Fgと遠心力Fcとの合成力の作用線がトレッド(左右の車輪24L,24Rの中心間距離)の中央になるように目標リーン角θL*を設定し(ステップS120)、リーン角θLが目標リーン角θL*となるようリーンモータ54を駆動制御して(ステップS140)、本ルーチンを終了する。図16に、重力Fgと遠心力Fcとの合成力の作用線がトレッドの中央になるようにしたときの様子を示す。目標リーン角θL*は、簡易な手法を考えれば、乗員や荷物の搭載によっては重心は車両の左右方向には変化しないものとし、重力Fgと遠心力Fcとを計算し、tanθL*=Fc/Fgとなるよう計算することができる。ここで、重力Fgは、車両総重量Mとして得ることができる。遠心力Fcは、操舵角θSや車輪速NL,NRなどから計算される旋回時の回転半径rと、この回転半径rと車速Vとから計算される角速度ωと、車両総重量Mと、により、Fc=Mrω2として計算することができる。こうした制御を行なうことにより、乗員に横向きの加速度を与えないようにして車両を安定して旋回させることができると共に、旋回外側への車両の横転を抑制することができる。 When the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, based on the vehicle speed V, the wheel speeds NL and NR, the steering angle θS, and the total vehicle weight M, the line of action of the combined force of gravity Fg acting on the center of gravity and centrifugal force Fc is tread. The target lean angle θL * is set so as to be the center of (the center distance between the left and right wheels 24L, 24R) (step S120), and the lean motor 54 is driven and controlled so that the lean angle θL becomes the target lean angle θL *. (Step S140), and this routine is finished. FIG. 16 shows a state where the line of action of the combined force of gravity Fg and centrifugal force Fc is at the center of the tread. Given a simple method, the target lean angle θL * is assumed that the center of gravity does not change in the left-right direction of the vehicle depending on the occupant or the load, and gravity Fg and centrifugal force Fc are calculated, and tan θL * = Fc / It can be calculated to be Fg. Here, the gravity Fg can be obtained as the total vehicle weight M. The centrifugal force Fc is calculated by the turning radius r at the time of turning calculated from the steering angle θS and the wheel speeds NL and NR, the angular velocity ω calculated from the turning radius r and the vehicle speed V, and the total vehicle weight M. , Fc = Mrω 2 . By performing such control, it is possible to stably turn the vehicle without giving lateral acceleration to the occupant and to suppress the vehicle from rolling over to the outside of the turn.

ステップS110で車速Vが閾値Vref未満のときには、上述のデフォルト角θLdf(リーン装置50により車体が左右のいずれにも傾斜していない状態におけるリーン角θL)を目標リーン角θL*に設定し(ステップS130)、リーン角θLが目標リーン角θL*となるようリーンモータ54を駆動制御して(ステップS140)、本ルーチンを終了する。即ち、車速Vが閾値Vref未満のときには、リーン装置50により車体を左右のいずれにも傾斜させないものとしたのである。上述したように、低車速時にリーン装置50により車体を傾斜させると運転者や乗員に違和感を与える場合が生じるが、実施例では、車速Vが閾値Vref未満のときにはリーン装置50により車体を傾斜させないことにより、運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。   When the vehicle speed V is less than the threshold value Vref in step S110, the above-mentioned default angle θLdf (lean angle θL when the vehicle body is not tilted to the left or right by the lean device 50) is set to the target lean angle θL * (step S110). In step S130, the lean motor 54 is driven and controlled so that the lean angle θL becomes the target lean angle θL * (step S140), and this routine ends. That is, when the vehicle speed V is less than the threshold value Vref, the lean device 50 does not tilt the vehicle body to the left or right. As described above, when the vehicle body is tilted by the lean device 50 at a low vehicle speed, the driver or the occupant may feel uncomfortable. However, in the embodiment, the vehicle body is not tilted by the lean device 50 when the vehicle speed V is less than the threshold value Vref. By this, it can suppress giving a driver and a passenger discomfort.

次に、ジャイロ制御について説明する。図17は、実施例の制御装置80により実行されるジャイロ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。ジャイロ制御ルーチンが実行されると、制御装置80は、まず、車速センサ84からの車速Vや操舵角センサ86からの操舵角θS,操舵角速度ωS,リーン装置50により車体を傾斜させているか否かを示すリーンフラグFLなどのデータを入力する処理を実行する(ステップS200)。ここで、操舵角速度ωSは、操舵角センサ86からの操舵角θSの単位時間当たりの変化量として計算されたものを入力するものとした。また、リーンフラグFLは、リーン装置50により車体を傾斜させているときには値1が設定され、リーン装置50により車体を傾斜させていないときには値0が設定されたものを入力するものとした。   Next, the gyro control will be described. FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of a gyro control routine executed by the control device 80 according to the embodiment. This routine is executed repeatedly. When the gyro control routine is executed, the control device 80 first determines whether the vehicle body is tilted by the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 84, the steering angle θS from the steering angle sensor 86, the steering angular velocity ωS, and the lean device 50. A process of inputting data such as a lean flag FL indicating the above is executed (step S200). Here, as the steering angular velocity ωS, a value calculated as a change amount per unit time of the steering angle θS from the steering angle sensor 86 is input. The lean flag FL is set to a value of 1 when the vehicle body is tilted by the lean device 50, and is set to a value of 0 when the vehicle body is not tilted by the lean device 50.

こうしてデータを入力すると、リーンフラグFLの値を調べ(ステップS210)、リーンフラグFLが値1のとき、即ち、リーン装置50により車体を傾斜させているときには、車速Vや操舵角θS,操舵角速度ωSに基づいて、ジンバル角θGの目標値としての目標ジンバル角θG*およびジンバル角θGの単位時間当たりの変化量であるジンバル角速度ωGの目標値としての目標ジンバル角速度ωG*を設定し(ステップS220)、設定した目標ジンバル角θG*と目標ジンバル角速度ωG*とを用いて、旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが作用するようジンバルモータ65とクラッチ66とを駆動制御する操舵対応制御を実行する(ステップS230)。   When the data is input in this way, the value of the lean flag FL is checked (step S210). When the lean flag FL is 1, that is, when the vehicle body is tilted by the lean device 50, the vehicle speed V, the steering angle θS, and the steering angular velocity. Based on ωS, a target gimbal angle θG * as a target value of the gimbal angle θG and a target gimbal angular velocity ωG * as a target value of the gimbal angular velocity ωG, which is a change amount per unit time of the gimbal angle θG, are set (step S220). ), Using the set target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG *, the steering corresponding control for driving and controlling the gimbal motor 65 and the clutch 66 so that the gyro moment in the direction of tilting the vehicle body acts on the inside of the turn. Execute (Step S230).

ここで、操舵対応制御は、クラッチ66をオンで、ジンバル角θGが目標ジンバル角θG*に至るまでジンバル支持部64(フライホイール61)が目標ジンバル角速度ωG*で回転するようジンバルモータ65を駆動制御することにより実行するものとした。この操舵対応制御では、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときには、ジンバルモータ65により旋回外側(車両が横転する方向の旋回と同方向)にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させることにより、旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントを発生させる。例えば、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときに右旋回するときには、右旋回と同方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させると、左旋回の方向(車両が横転する方向)に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生する。したがって、このとき、実施例では、左旋回と同方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させることにより、旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントを発生させて、車両を安定して旋回させることができる。また、操舵対応制御では、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61が回転しているときには、ジンバルモータ65により旋回内側(車両が横転する方向の旋回と逆方向)にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させることにより、旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントを発生させる。例えば、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときに右旋回するときには、右旋回と同方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させると、右旋回の方向(旋回内側の方向)に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生する。したがって、このとき、実施例では、右旋回と同方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させることにより、旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントを発生させて、車両を安定して旋回させることができる。さらに、実施例の三輪自動車20では、急なハンドル操作が行なわれると、リーン装置50による車体の傾斜が追いつかずに車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力がトレッドの範囲外となって車両が横転する可能性が生じるが、こうした操舵対応制御を実行することにより、車両の横転を抑制することができる。このように、安定して旋回することができると共に車両の横転を抑制することができるから、トレッドが狭く軽量で小型の自動車としても、横転することなく、安定して旋回することができる。   Here, in the steering control, the clutch 66 is turned on, and the gimbal motor 65 is driven so that the gimbal support portion 64 (flywheel 61) rotates at the target gimbal angular speed ωG * until the gimbal angle θG reaches the target gimbal angle θG *. It was supposed to be executed by controlling. In this steering correspondence control, when the flywheel 61 rotates in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal motor 65 turns outside (the same direction as the turn in the direction in which the vehicle rolls over). By rotating the gimbal support portion 64 and rotating the flywheel 61, a gyro moment is generated in the direction of inclining the vehicle body inside the turn. For example, when the flywheel 61 is turning in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support portion 64 is rotated in the same direction as the right turn so that the flywheel 61 rotates. When the wheel 61 is rotated, a gyro moment is generated in a direction in which the vehicle body is tilted in the left turn direction (the direction in which the vehicle rolls over). Therefore, at this time, in the embodiment, by rotating the gimbal support 64 in the same direction as the left turn and rotating the flywheel 61, a gyro moment in a direction in which the vehicle body is tilted inside the turn is generated, and the vehicle is It can be turned stably. Further, in the steering correspondence control, when the flywheel 61 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal motor 65 turns the inside of the turn (the direction opposite to the turn in the direction in which the vehicle rolls over). ) To rotate the gimbal support portion 64 to rotate the flywheel 61, thereby generating a gyro moment in a direction in which the vehicle body is inclined toward the inside of the turn. For example, when the flywheel 61 is turning in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support portion 64 is rotated in the same direction as the right turn so that the flywheel 61 rotates. When the wheel 61 is rotated, a gyro moment is generated in a direction in which the vehicle body is tilted in the right turn direction (direction inside the turn). Therefore, at this time, in the embodiment, the gimbal support portion 64 is rotated in the same direction as the right turn and the flywheel 61 is rotated, thereby generating a gyro moment in a direction in which the vehicle body is inclined to the inside of the turn. Can be turned stably. Further, in the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, when a sudden steering operation is performed, the combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle without catching up the lean of the vehicle body by the lean device 50 is out of the tread range. Thus, there is a possibility that the vehicle rolls over. However, by executing such steering correspondence control, it is possible to suppress the vehicle rollover. As described above, the vehicle can be stably turned and the rollover of the vehicle can be suppressed. Therefore, even a small and light tread with a small tread can stably turn without rolling over.

また、目標ジンバル角θG*,目標ジンバル角速度ωG*は、実施例では、目標ジンバル角θG*,目標ジンバル角速度ωG*の基本値としての基本ジンバル角θGtmp,基本ジンバル角速度ωGtmpに、車速V,操舵角θS,操舵角速度ωSに基づく補正係数kV,kθS,kωSを乗じて設定するものとした。基本ジンバル角θGtmp,基本ジンバル角速度ωGtmpは、旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントを発生させるために、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール61が回転しているときには、旋回外側にジンバル支持部64を回転させる方向の値となり、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール61が回転しているときには、旋回内側にジンバル支持部64を回転させる方向の値となる。補正係数kV,kθS,kωSは、それぞれ、車速Vと補正係数kVとの関係,操舵角θSと補正係数kθSとの関係,操舵角速度ωSと補正係数kωSとの関係を予め定めて図示しないROMに記憶しておき、車速V,操舵角θS,操舵角速度ωSが与えられるとそれぞれの関係から対応する補正係数kV,kθS,kωSを導出して設定するものとした。車速Vと補正係数kVとの関係の一例を図18に示し、操舵角θSと補正係数kθSとの関係の一例を図19に示し、操舵角速度ωSと補正係数kωSとの関係の一例を図20に示す。補正係数kVは、図18に示すように、車速Vが大きいほど大きくなる傾向に設定され、補正係数kθSは、図19に示すように操舵角θSが大きいほど大きくなる傾向に設定され、補正係数kωSは、図20に示すように、操舵角速度ωSが大きいほど大きくなる傾向に設定される。即ち、目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*は、車速Vが大きいほど、操舵角θSが大きいほど、操舵角速度ωSが大きいほど、大きくなる傾向に設定される。これは、車速Vが大きいほど、操舵角θSが大きいほど、操舵角速度ωSが大きいほど、遠心力が大きくなることと、ジンバル支持部64(フライホイール61)のヨー軸周りの回転量や回転角速度が大きいほど大きなジャイロモーメントを発生させることができることと、に基づく。したがって、こうした傾向に目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*を設定することにより、車速Vが大きいほど、操舵角θSが大きいほど、操舵角速度ωSが大きいほど、車体が旋回内側に傾斜する作用のジャイロモーメントを大きくすることができ、車両の横転をより効果的に抑制して、より安定して旋回することができる。なお、目標ジンバル角θG*は、上述のデフォルト角θGdf(フライホイール61の回転軸が車体を左右方向に貫いている状態におけるジンバル角θG)からジンバル支持部64の回転方向にπ/2までの範囲で設定される。これは、ジンバル支持部64がデフォルト角θGdfからπ/2だけ回転すると、フライホイール61の回転軸がロール軸に一致し、ジャイロモーメントがピッチ軸周りに作用してしまうためである。   In the embodiment, the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * are set to the basic gimbal angle θGtmp and the basic gimbal angular velocity ωGtmp as basic values of the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG *, respectively. The correction coefficient kV, kθS, kωS based on the angle θS and the steering angular velocity ωS is set and multiplied. The basic gimbal angle θGtmp and the basic gimbal angular velocity ωGtmp are generated so that the flywheel 61 rotates in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward in order to generate a gyro moment in the direction of inclining the vehicle body inside the turn. When the flywheel 61 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support portion 64 is rotated inside the turn. This is a value in the direction in which the portion 64 is rotated. The correction coefficients kV, kθS, and kωS are pre-determined in a ROM (not shown) by previously determining the relationship between the vehicle speed V and the correction coefficient kV, the relationship between the steering angle θS and the correction coefficient kθS, and the relationship between the steering angular velocity ωS and the correction coefficient kωS. When the vehicle speed V, the steering angle θS, and the steering angular velocity ωS are given, the corresponding correction coefficients kV, kθS, and kωS are derived from the respective relationships and set. FIG. 18 shows an example of the relationship between the vehicle speed V and the correction coefficient kV, FIG. 19 shows an example of the relationship between the steering angle θS and the correction coefficient kθS, and FIG. 20 shows an example of the relationship between the steering angular velocity ωS and the correction coefficient kωS. Shown in The correction coefficient kV is set to increase as the vehicle speed V increases as shown in FIG. 18, and the correction coefficient kθS is set to increase as the steering angle θS increases as shown in FIG. As shown in FIG. 20, kωS is set so as to increase as the steering angular velocity ωS increases. That is, the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * are set so as to increase as the vehicle speed V increases, the steering angle θS increases, and the steering angular velocity ωS increases. This is because the greater the vehicle speed V, the greater the steering angle θS, and the greater the steering angular velocity ωS, the greater the centrifugal force, and the amount of rotation and rotational angular velocity around the yaw axis of the gimbal support 64 (flywheel 61). It is based on the fact that a larger gyro moment can be generated as the value of is larger. Therefore, by setting the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * in such a tendency, the vehicle body tilts inwardly as the vehicle speed V increases, the steering angle θS increases, and the steering angular velocity ωS increases. The gyro moment of the vehicle can be increased, and the vehicle can be turned more stably by effectively suppressing the rollover of the vehicle. The target gimbal angle θG * is from the above-mentioned default angle θGdf (gimbal angle θG when the rotation axis of the flywheel 61 penetrates the vehicle body in the left-right direction) to π / 2 in the rotation direction of the gimbal support portion 64. Set by range. This is because when the gimbal support 64 rotates from the default angle θGdf by π / 2, the rotation axis of the flywheel 61 coincides with the roll axis, and the gyro moment acts around the pitch axis.

続いて、ジンバル角センサ91からのジンバル角θGを入力すると共に(ステップS240)、入力したジンバル角θGを目標ジンバル角θG*と比較し(ステップS250)、ジンバル角θGが目標ジンバル角θG*に至っていないときには、ステップS230に戻り、操舵対応制御の実行を継続する。   Subsequently, the gimbal angle θG from the gimbal angle sensor 91 is input (step S240), the input gimbal angle θG is compared with the target gimbal angle θG * (step S250), and the gimbal angle θG becomes the target gimbal angle θG *. When it has not reached, it returns to step S230 and continues execution of steering corresponding control.

こうして操舵対応制御の実行中にジンバル角θGが目標ジンバル角θG*に至ると、ジンバル角θGがその角度(この場合、目標ジンバル角θG*)で保持されるようジンバルモータ65とクラッチ66とを駆動制御するジンバル角保持制御を所定時間に亘って実行する(ステップS260,S270)。ここで、所定時間は、リーン装置50による車体の傾斜を開始してからリーン角θLが目標リーン角θL*に至るまでに要する時間やそれより若干長い時間などを用いることができる。   Thus, when the gimbal angle θG reaches the target gimbal angle θG * during execution of the steering correspondence control, the gimbal motor 65 and the clutch 66 are set so that the gimbal angle θG is held at that angle (in this case, the target gimbal angle θG *). Gimbal angle holding control for driving control is executed for a predetermined time (steps S260 and S270). Here, as the predetermined time, a time required for the lean angle θL to reach the target lean angle θL * after starting leaning of the vehicle body by the lean device 50 or a time slightly longer than that can be used.

そして、ジンバル角保持制御を所定時間に亘って実行すると、ジンバル角θGが上述のデフォルト角θGdf(フライホイール61の回転軸が車体を左右方向に貫いている状態におけるジンバル角θG)に戻るようジンバルモータ65とクラッチ66とを駆動制御するフライホイール戻し制御を実行する(ステップS280)。そして、ジンバル角センサ91からのジンバル角θGを入力すると共に(ステップS290)、入力したジンバル角θGをデフォルト角θGdfと比較し(ステップS250)、ジンバル角θGがデフォルト角θGdfに至っていないときには、ステップS280に戻ってフライホイール戻し制御の実行を継続し、ジンバル角θGがデフォルト角θGdfに至ると、本ルーチンを終了する。   When the gimbal angle holding control is executed for a predetermined time, the gimbal angle θG returns to the above-mentioned default angle θGdf (the gimbal angle θG in a state where the rotation axis of the flywheel 61 penetrates the vehicle body in the left-right direction). Flywheel return control for driving and controlling the motor 65 and the clutch 66 is executed (step S280). Then, the gimbal angle θG from the gimbal angle sensor 91 is input (step S290), and the input gimbal angle θG is compared with the default angle θGdf (step S250). If the gimbal angle θG has not reached the default angle θGdf, the step is performed. Returning to S280, the execution of the flywheel return control is continued, and when the gimbal angle θG reaches the default angle θGdf, this routine is ended.

ここで、フライホイール戻し制御は、クラッチ66をオンで、ジンバル角θGがゆっくりデフォルト角θGdfに戻るようジンバルモータ65を駆動制御することにより行なうものとした。フライホイール戻し制御では、操舵対応制御とは逆方向にジンバル支持部64を回転させてフライホイール61を回転させるため、旋回外側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生する。したがって、実施例では、このジャイロモーメントが運転者や乗員に違和感を与えない程度に、ジンバル角θGがデフォルト角θGdfに至るまでゆっくりジンバル支持部64(フライホイール61)を回転させるものとした。これにより、運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。   Here, the flywheel return control is performed by driving and controlling the gimbal motor 65 so that the clutch 66 is turned on and the gimbal angle θG slowly returns to the default angle θGdf. In the flywheel return control, since the flywheel 61 is rotated by rotating the gimbal support portion 64 in the opposite direction to the steering correspondence control, a gyro moment is generated in a direction in which the vehicle body is tilted to the outside of the turn. Therefore, in the embodiment, the gimbal support 64 (flywheel 61) is slowly rotated until the gimbal angle θG reaches the default angle θGdf to such an extent that the gyro moment does not give the driver or the passenger a sense of incongruity. Thereby, it can suppress giving a driver and a passenger discomfort.

ステップS210でリーンフラグFLが値0のとき、即ち、リーン装置50により車体を傾斜させていないときには、ジンバル角θGがその角度(この場合、デフォルト角θGdf)で保持されるよう上述のジンバル保持制御を実行して(ステップS310)、本ルーチンを終了する。車速Vが閾値Vref未満の低車速時には、リーン装置50により車体を傾斜させず、且つ、ジャイロ装置60による操舵対応制御も実行しないことにより、遠心力が小さく車両の横転の可能性が低いときに、これらを実行することによって運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。   When the lean flag FL is 0 in step S210, that is, when the vehicle body is not tilted by the lean device 50, the above-described gimbal holding control is performed so that the gimbal angle θG is held at that angle (in this case, the default angle θGdf). Is executed (step S310), and this routine is terminated. When the vehicle speed V is a low vehicle speed lower than the threshold value Vref, the lean device 50 does not tilt the vehicle body, and the gyro device 60 does not execute steering correspondence control, so that the centrifugal force is small and the possibility of vehicle rollover is low. By executing these, it is possible to suppress the driver and the passenger from feeling uncomfortable.

以上説明した実施例の三輪自動車20によれば、基本的には、重心に作用する重力Fgと遠心力Fcとの合成力の作用線がトレッドの中央になるように目標リーン角θL*を設定してリーンモータ54を駆動制御すると共に、車速Vや操舵角θS,操舵角速度ωSに基づいて旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが作用するよう目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*を設定してジンバルモータ65とクラッチ66とを駆動制御する操舵対応制御を実行するから、車両を安定して旋回させることができると共に車両の横転を抑制することができる。この結果、トレッドが狭く軽量で小型の自動車としても、横転することなく、安定して旋回することができる。   According to the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment described above, basically, the target lean angle θL * is set so that the line of action of the combined force of gravity Fg acting on the center of gravity and centrifugal force Fc is at the center of the tread. The lean motor 54 is driven and controlled, and the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * are applied so that a gyro moment in the direction of tilting the vehicle body acts on the inner side of the turn based on the vehicle speed V, the steering angle θS, and the steering angular velocity ωS. Since the steering correspondence control for controlling the driving of the gimbal motor 65 and the clutch 66 is executed, the vehicle can be turned stably and the rollover of the vehicle can be suppressed. As a result, even a small and light tread with a small tread can stably turn without overturning.

実施例の三輪自動車20によれば、ピッチ軸を回転軸として回転するようフライホイール61を配置することにより、ジャイロ装置60を車両に搭載したときに高い左右の対称性を得ることができる。   According to the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, by arranging the flywheel 61 so as to rotate about the pitch axis as a rotation axis, high left-right symmetry can be obtained when the gyro device 60 is mounted on a vehicle.

実施例の三輪自動車20によれば、車速Vが大きいほど、操舵角θSが大きいほど、操舵角速度ωSが大きいほど、大きくなる傾向に目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*を設定して操舵対応制御を実行するから、車両の横転をより効果的に抑制して、より安定して旋回することができる。   According to the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * are set to increase as the vehicle speed V increases, the steering angle θS increases, and the steering angular velocity ωS increases. Since the corresponding control is executed, it is possible to more effectively suppress the rollover of the vehicle and turn more stably.

実施例の三輪自動車20によれば、車速Vが閾値Vref未満の低車速時にはリーン装置50により車体を傾斜させず、リーン装置50により車体を傾斜させないときにはジャイロ装置60による操舵対応制御を実行しないから、遠心力が小さく車両の横転の可能性が低いときに、運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。   According to the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the vehicle body is not tilted by the lean device 50 when the vehicle speed V is lower than the threshold value Vref, and the steering correspondence control by the gyro device 60 is not executed when the vehicle body is not tilted by the lean device 50. When the centrifugal force is small and the possibility of rollover of the vehicle is low, it is possible to suppress the driver and the passenger from feeling uncomfortable.

実施例の三輪自動車20では、乗員や荷物の搭載によっては重心は車両の左右方向には変化しないものとする簡易な手法を用いて目標リーン角θL*を計算するものとしたが、こうした簡易な手法を用いずに重心位置Gを用いて目標リーン角θL*を計算するものとしてもよい。この場合、重心位置Gは、予め解っている車両自体の重量および車両自体の重心位置と計測により得られる乗員や荷物(以下、「乗員等」という。)の重量および乗員等の重心位置とにより計算することができる。例えば、乗員等の重心位置を実験などにより予め定めておき、車両総重量センサ88からの車両総重量Mから車両自体の重量を減じて乗員等の重量を計算し、この計算した乗員等の重量と定めておいた乗員等の重心位置と車両自体の重量と車両自体の重心位置とを用いて重心位置Gを計算することができる。また、乗員の着座位置や座高,重量等を検出して乗員の重量と重心位置を求めると共に各荷物の搭載位置や寸法,重量等を検出して各荷物の重量と重心位置とを求め、乗員の重量および重心位置と各荷物の重量および重心位置と車両自体の重量および重心位置とにより重心位置Gを計算することもできる。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the target lean angle θL * is calculated using a simple method in which the center of gravity does not change in the left-right direction of the vehicle depending on the loading of passengers or luggage. The target lean angle θL * may be calculated using the center of gravity position G without using the technique. In this case, the center-of-gravity position G depends on the weight of the vehicle itself, the center-of-gravity position of the vehicle itself, the weight of the passenger or luggage (hereinafter referred to as “occupant etc.”) obtained by measurement, and the center-of-gravity position of the passenger, etc. Can be calculated. For example, the position of the center of gravity of an occupant or the like is determined in advance by an experiment, the weight of the occupant or the like is calculated by subtracting the weight of the vehicle itself from the total vehicle weight M from the total vehicle weight sensor 88, and the calculated weight of the occupant or the like. The center-of-gravity position G can be calculated using the center-of-gravity position of the passenger, the weight of the vehicle itself, and the center-of-gravity position of the vehicle itself. In addition, the seating position, seat height, weight, etc. of the occupant are detected to determine the occupant's weight and center of gravity position, and the loading position, dimensions, weight, etc. of each baggage are detected to determine the weight and center of gravity of each baggage The center-of-gravity position G can also be calculated based on the weight and the center-of-gravity position, the weight and center-of-gravity position of each load, and the weight and center-of-gravity position of the vehicle itself.

実施例の三輪自動車20では、車速Vが閾値Vref以上のときには、重心に作用する重力Fgと遠心力Fcとの合成力の作用線がトレッドの中央になるように目標リーン角θL*を設定するものとしたが、重心に作用する重力Fgと遠心力Fcとの合成力の作用線がトレッドの範囲内になるよう目標リーン角θL*を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。この場合、乗員に横向きの加速度を与えるものの、車両を安定して旋回させることができると共に、旋回外側への車両の横転を抑制することができる。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, the target lean angle θL * is set so that the line of action of the combined force of gravity Fg acting on the center of gravity and centrifugal force Fc is in the center of the tread. The target lean angle θL * may be set as long as the target lean angle θL * is set so that the line of action of the combined force of the gravity Fg acting on the center of gravity and the centrifugal force Fc falls within the tread range. In this case, although a lateral acceleration is given to the occupant, the vehicle can be turned stably, and the vehicle can be prevented from rolling over to the outside of the turn.

実施例の三輪自動車20では、リーンフラグFLの値、即ち、リーン装置50により車体を傾斜させているか否か、に応じて操舵対応制御を実行するか否かを判定するものとしたが、リーンフラグFLの値に代えて、車速Vに応じて操舵対応制御を実行するか否かを判定するものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, it is determined whether or not the steering correspondence control is executed depending on the value of the lean flag FL, that is, whether or not the vehicle body is tilted by the lean device 50. Instead of the value of the flag FL, it may be determined whether to execute the steering control according to the vehicle speed V.

実施例の三輪自動車20では、操舵対応制御を実行する際の目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*は、車速Vが大きいほど、操舵角θSが大きいほど、操舵角速度ωSが大きいほど、大きくなる傾向に設定するものとしたが、いずれか一方については、車速Vや操舵角θS,操舵角速度ωSに拘わらず一律の値を用いるものとしてもよい。また、目標ジンバル角θG*については、操舵角θSに同期させた値(操舵角θSに係数kSGを乗じて得られる値)を用いるものとしてもよい。ここで、係数kSGは、目標ジンバル角θG*と操舵角θSとの角度比(θG*/θS)を意味し、車両に応じて予め定めた値を用いることができる。この場合、目標ジンバル角θG*は、車速Vなどによっては変化せず、操舵に応じて変化する(操舵角θSが値0から変化するのに従ってデフォルト角θGdfから変化し、操舵角θSが値0に戻るのに従ってデフォルト角θGdfに戻る)ことになる。そして、ジンバル角θGがこの目標ジンバル角θG*となるようジンバルモータ65を駆動制御することになる。即ち、この場合、ジンバル角θGを操舵に応じた目標ジンバル角θG*まで変化させて所定時間に亘って保持してその後にデフォルト角θGdfに戻す実施例とは異なる制御を行なうことになる。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * when executing the steering correspondence control are larger as the vehicle speed V is larger, the steering angle θS is larger, and the steering angular velocity ωS is larger. However, a uniform value may be used for either one of the two regardless of the vehicle speed V, the steering angle θS, or the steering angular velocity ωS. As for the target gimbal angle θG *, a value synchronized with the steering angle θS (a value obtained by multiplying the steering angle θS by a coefficient kSG) may be used. Here, the coefficient kSG means an angle ratio (θG * / θS) between the target gimbal angle θG * and the steering angle θS, and a value predetermined according to the vehicle can be used. In this case, the target gimbal angle θG * does not change depending on the vehicle speed V or the like but changes according to the steering (the steering angle θS changes from the default angle θGdf as the steering angle θS changes from the value 0, and the steering angle θS has the value 0). The default angle θGdf is returned as the value returns to (). Then, the gimbal motor 65 is driven and controlled so that the gimbal angle θG becomes the target gimbal angle θG *. That is, in this case, control different from the embodiment in which the gimbal angle θG is changed to the target gimbal angle θG * corresponding to the steering and is held for a predetermined time and then returned to the default angle θGdf is performed.

実施例の三輪自動車20では、操舵対応制御を実行する際の目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*は、車速Vが大きいほど、操舵角θSが大きいほど、操舵角速度ωSが大きいほど、大きくなる傾向に設定するものとしたが、それぞれ、車速Vと操舵角θSと操舵角速度ωSとのうち1つまたは2つを考慮せずに(2つまたは1つに基づいて)設定するものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * when executing the steering correspondence control are larger as the vehicle speed V is larger, the steering angle θS is larger, and the steering angular velocity ωS is larger. However, one or two of the vehicle speed V, the steering angle θS, and the steering angular speed ωS may be set (based on two or one). Good.

実施例の三輪自動車20では、操舵対応制御を実行する際の目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*は、車速Vが大きいほど、操舵角θSが大きいほど、操舵角速度ωSが大きいほど、大きくなる傾向に設定するものとしたが、これらの少なくとも一部に代えてまたは代えて、フライホイール61の回転数NWに基づいて設定するものとしてもよい。例えば、車速V、操舵角θS,操舵角速度ωS,フライホイール61の回転数NWに基づいて目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*を設定する場合、実施例と同様に、基本ジンバル角θGtmp,基本ジンバル角速度ωGtmpに、車速V,操舵角θS,操舵角速度ωS,フライホイール61の回転数NWに基づく補正係数kV,kθS,kωS,kNWを乗じて設定することができる。補正係数kNWは、フライホイール61の回転数NWと補正係数kV,kθS,kωSとの関係を予め定めて図示しないROMに記憶しておき、フライホイール61の回転数NWが与えられるとマップから対応する補正係数kNWを導出して設定することができる。フライホイール61の回転数NWと補正係数kNWとの関係の一例を図21に示す。補正係数kNWは、図示するように、フライホイール61の回転数NWが大きいほど小さくなる傾向に設定される。即ち、目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*は、フライホイール61の回転数NWが大きいほど小さくなる傾向に設定される。これは、フライホイール61の回転数NWが大きいほど大きなジャイロモーメントを発生させることができることと、ジンバル支持部64(フライホイール61)のヨー軸周りの回転量や回転角速度が大きいほど大きなジャイロモーメントを発生させることができることと、に基づく。したがって、こうした傾向に目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*を設定することにより、より適正なジャイロモーメントを発生させることができる。この変形例では、目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*は、フライホイール61の回転数NWが大きいほど小さくなる傾向に設定するものとしたが、いずれか一方についてはフライホイール61の回転数NWに対しては一律の値を用いるものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * when executing the steering correspondence control are larger as the vehicle speed V is larger, the steering angle θS is larger, and the steering angular velocity ωS is larger. However, it may be set based on the rotational speed NW of the flywheel 61 instead of or instead of at least a part of these. For example, when the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * are set based on the vehicle speed V, the steering angle θS, the steering angular velocity ωS, and the rotational speed NW of the flywheel 61, the basic gimbal angle θGtmp, The basic gimbal angular velocity ωGtmp can be set by multiplying the vehicle speed V, the steering angle θS, the steering angular velocity ωS, and the correction coefficient kV, kθS, kωS, kNW based on the rotational speed NW of the flywheel 61. The correction coefficient kNW is determined in advance by storing the relationship between the rotational speed NW of the flywheel 61 and the correction coefficients kV, kθS, kωS in a ROM (not shown), and corresponds to the map when the rotational speed NW of the flywheel 61 is given. The correction coefficient kNW to be derived can be derived and set. An example of the relationship between the rotational speed NW of the flywheel 61 and the correction coefficient kNW is shown in FIG. As shown in the figure, the correction coefficient kNW is set so as to decrease as the rotational speed NW of the flywheel 61 increases. In other words, the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * are set so as to decrease as the rotational speed NW of the flywheel 61 increases. This is because a larger gyro moment can be generated as the rotational speed NW of the flywheel 61 increases, and a larger gyro moment as the rotation amount and rotational angular velocity around the yaw axis of the gimbal support 64 (flywheel 61) increase. Based on what can be generated. Therefore, by setting the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * in such a tendency, a more appropriate gyro moment can be generated. In this modified example, the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * are set so as to decrease as the rotational speed NW of the flywheel 61 increases. A uniform value may be used for NW.

実施例の三輪自動車20では、操舵対応制御として、車速Vや操舵角θS,操舵角速度ωSに基づいて目標ジンバル角θG*および目標ジンバル角速度ωG*を設定し、設定した目標ジンバル角θG*と目標ジンバル角速度ωG*とを用いてジンバルモータ65とクラッチ66とを駆動制御するものとしたが、車速Vや操舵角θS,操舵角速度ωSに基づいてフライホイール61の目標回転数NW*を設定し、クラッチ66をオンで、フライホイール61が目標回転数NW*で回転するよう駆動制御すると共にジンバル角θGが所定角θGsetに至るまでジンバル支持部64(フライホイール61)が所定角速度ωGsetで回転するようジンバルモータ65を駆動制御するものとしてもよい。ここで、所定角θGsetや所定角速度ωGsetは、車速Vや操舵角θS,操舵角速度ωSに拘わらず一定値を用いることを意味する。また、フライホイール61の目標回転数NW*は、車速Vが大きいほど、操舵角θSが大きいほど、操舵角速度ωSが大きいほど、大きくなる傾向に設定すればよい。これは、車速Vが大きいほど、操舵角θSが大きいほど、操舵角速度ωSが大きいほど、遠心力が大きくなることと、フライホイール61の回転数NWが大きいほど大きなジャイロモーメントを発生させることができること、に基づく。また、操舵対応制御として、車速Vや操舵角θS,操舵角速度ωSに基づいて目標ジンバル角θG*や目標ジンバル角速度ωG*,フライホイール61の目標回転数NW*を設定し、クラッチ66をオンで、フライホイール61が目標回転数NW*で回転するよう駆動制御すると共にジンバル角θGが目標ジンバル角θG*に至るまでジンバル支持部64(フライホイール61)が目標ジンバル角速度ωG*で回転するようジンバルモータ65を駆動制御するものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, as the steering control, the target gimbal angle θG * and the target gimbal angular velocity ωG * are set based on the vehicle speed V, the steering angle θS, and the steering angular velocity ωS, and the set target gimbal angle θG * and target Although the gimbal motor 65 and the clutch 66 are driven and controlled using the gimbal angular velocity ωG *, the target rotational speed NW * of the flywheel 61 is set based on the vehicle speed V, the steering angle θS, and the steering angular velocity ωS. The clutch 66 is turned on to control the drive so that the flywheel 61 rotates at the target rotational speed NW *, and the gimbal support 64 (flywheel 61) rotates at the predetermined angular velocity ωGset until the gimbal angle θG reaches the predetermined angle θGset. The gimbal motor 65 may be driven and controlled. Here, the predetermined angle θGset and the predetermined angular velocity ωGset mean that constant values are used regardless of the vehicle speed V, the steering angle θS, and the steering angular velocity ωS. Further, the target rotational speed NW * of the flywheel 61 may be set so as to increase as the vehicle speed V increases, the steering angle θS increases, and the steering angular speed ωS increases. This is because the centrifugal force increases as the vehicle speed V increases, the steering angle θS increases, the steering angular speed ωS increases, and a larger gyro moment can be generated as the rotational speed NW of the flywheel 61 increases. ,based on. Further, as the steering correspondence control, the target gimbal angle θG *, the target gimbal angular velocity ωG *, and the target rotational speed NW * of the flywheel 61 are set based on the vehicle speed V, the steering angle θS, and the steering angular velocity ωS, and the clutch 66 is turned on. The gimbal is controlled so that the flywheel 61 rotates at the target rotational speed NW * and the gimbal support 64 (flywheel 61) rotates at the target gimbal angular speed ωG * until the gimbal angle θG reaches the target gimbal angle θG *. The motor 65 may be driven and controlled.

実施例の三輪自動車20では、車体を水平に左右方向に貫くピッチ軸を回転軸として回転するようフライホイール61を配置するものとしたが、ヨー軸(車体を垂直方向に貫く軸)を回転軸として回転するようフライホイール61を配置するものとしてもよい。この場合、ジンバルモータによる駆動によってロール方向のジャイロモーメントを発生させるために、ジンバル支持部はピッチ軸となるよう配置するのが好ましい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the flywheel 61 is arranged so as to rotate about the pitch axis that penetrates the vehicle body horizontally in the left-right direction, but the yaw axis (axis that penetrates the vehicle body in the vertical direction) is the rotation axis. It is good also as what arrange | positions the flywheel 61 so that it may rotate. In this case, in order to generate a gyro moment in the roll direction by driving by the gimbal motor, it is preferable to arrange the gimbal support portion so as to be a pitch axis.

実施例では、本発明の実施形態として、操舵輪としての1つの前輪22と、駆動輪としての2つの後輪24L,24Rと、を備える三輪自動車20を用いて説明したが、図22の変形例の四輪自動車120に示すように、操舵輪としての2つの前輪122L,122Rと、駆動輪としての2つの後輪24L,24Rと、を備えるものとしてもよい。この場合、後輪24L,24R側に取り付けられたリーン装置50と同様なリーン装置150を前輪222L,222R側にも取り付け、リーン装置50による車体の傾斜に同期してリーン装置150による車体の傾斜を行なえばよい。なお、自動車は三輪や四輪に限定されるものではなく五輪以上の自動車であっても構わない。   In the embodiment, the embodiment of the present invention has been described by using a three-wheeled vehicle 20 including one front wheel 22 as a steering wheel and two rear wheels 24L and 24R as drive wheels. As shown in an example four-wheeled vehicle 120, two front wheels 122L and 122R as steering wheels and two rear wheels 24L and 24R as drive wheels may be provided. In this case, a lean device 150 similar to the lean device 50 attached to the rear wheels 24L and 24R is also attached to the front wheels 222L and 222R, and the lean of the vehicle body by the lean device 150 is synchronized with the lean of the vehicle body by the lean device 50. Should be done. The automobile is not limited to a three-wheel or four-wheel, and may be an automobile of five or more Olympics.

実施例の三輪自動車20では、縦リンクユニット51L,51Rと横リンクユニット51U,51Dと中央縦部材52とからなる機構(リーン機構)により車体を傾斜するときには、車輪22,24L,24Rも傾斜するものとしたが、図23の変形例の三輪自動車320に示すように、車輪22,24L,24Rは傾斜せずに車体本体330だけが傾斜する機構としてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, when the vehicle body is tilted by a mechanism (lean mechanism) including the vertical link units 51L and 51R, the horizontal link units 51U and 51D, and the central vertical member 52, the wheels 22, 24L and 24R are also tilted. However, as shown in the three-wheeled vehicle 320 of the modified example of FIG. 23, the wheels 22, 24L, 24R may be a mechanism in which only the vehicle body 330 is tilted without tilting.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、リーン装置50が「リーン装置」に相当し、ジャイロ装置60が「ジャイロ装置」に相当し、図15のリーン制御ルーチンを実行する制御装置80が「リーン制御手段」に相当し、図17のジャイロ制御ルーチンを実行する制御装置80が「ジャイロ制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the lean device 50 corresponds to the “lean device”, the gyro device 60 corresponds to the “gyro device”, the control device 80 that executes the lean control routine of FIG. 15 corresponds to the “lean control means”, The control device 80 that executes the gyro control routine of FIG. 17 corresponds to “gyro control means”.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the automobile manufacturing industry.

20,220 三輪自動車、22,122L,122R 前輪、24L,24R 後輪、26L,26R モータ、30,230 車体本体、32 運転席、36 支持部、40 操舵装置、42 ハンドル、50,150 リーン装置、51L,51R 縦リンクユニット、51U,51D 横リンクユニット、52 中央縦部材、54 リーンモータ、55 出力軸、60 ジャイロ装置、61 フライホイール、62 ステータケース、63 ジャイロ、64 ジンバル支持部、65 ジンバルモータ、66 クラッチ、70 バッテリ、80 制御装置、81 シフトポジションセンサ、82 アクセルポジションセンサ、83 ブレーキポジションセンサ、84 車速センサ、85L,85R 車輪速センサ、86 操舵角センサ、87L,87R 回転位置検出センサ、88 車両総重量センサ、89 勾配センサ、90 リーン角センサ、91 ジンバル角センサ、92 回転数センサ、93 ロール角センサ、120 四輪自動車。   20,220 Three-wheeled vehicle, 22, 122L, 122R Front wheel, 24L, 24R Rear wheel, 26L, 26R Motor, 30, 230 Car body, 32 Driver's seat, 36 Support section, 40 Steering device, 42 Handle, 50, 150 Lean device 51L, 51R Vertical link unit, 51U, 51D Horizontal link unit, 52 Center vertical member, 54 Lean motor, 55 Output shaft, 60 Gyro device, 61 Flywheel, 62 Stator case, 63 Gyro, 64 Gimbal support, 65 Gimbal Motor, 66 clutch, 70 battery, 80 control device, 81 shift position sensor, 82 accelerator position sensor, 83 brake position sensor, 84 vehicle speed sensor, 85L, 85R wheel speed sensor, 86 steering angle sensor, 87L, 87R times Position detection sensor, 88 vehicle gross weight sensor, 89 slope sensor, 90 lean angle sensor, 91 gimbal angle sensor, 92 speed sensor, 93 a roll angle sensor, 120 four-wheeled vehicle.

Claims (8)

少なくとも一つの操舵輪を含む3輪以上の車輪を有し、自立して停車可能な自動車であって、
車体を左右方向に傾斜可能なリーン機構と該リーン機構を駆動するためのリーン駆動手段とを有するリーン装置と、
フライホイールと該フライホイールを第1軸で回転駆動する第1回転駆動手段とを有するジャイロと、前記第1軸と直交する第2軸で前記ジャイロを回転駆動する第2回転駆動手段と、前記第2軸に取り付けられて前記ジャイロと前記第2回転駆動手段との接続および接続の解除を行なうクラッチと、を有するジャイロ装置と、
車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力の作用線がトレッドの範囲内となるよう前記リーン駆動手段を制御するリーン制御手段と、
少なくとも運転者の操舵に基づいて車体が旋回内側に傾斜する作用のジャイロモーメントが発生するように前記ジャイロ装置を制御する操舵対応制御を実行するジャイロ制御手段と、
を備える自動車。
A vehicle having at least three wheels including at least one steered wheel and capable of stopping independently,
A lean device having a lean mechanism capable of tilting the vehicle body in the left-right direction and a lean driving means for driving the lean mechanism;
A gyro having a flywheel and a first rotation driving means for rotating the flywheel on a first axis; a second rotation driving means for rotating the gyro on a second axis orthogonal to the first axis; A gyro device having a clutch attached to a second shaft and configured to disconnect and connect the gyro and the second rotation driving unit;
Lean control means for controlling the lean drive means so that the line of action of the combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle is within the tread range;
Gyro control means for performing steering correspondence control for controlling the gyro device so that a gyro moment of an action in which the vehicle body tilts to the inside of the turn based on at least the driver's steering is generated;
Automobile equipped with.
請求項1記載の自動車であって、
前記第1軸は、車体を水平に左右方向に貫くピッチ軸であり、
前記第2軸は、車体を垂直方向に貫くヨー軸である、
自動車。
The automobile according to claim 1,
The first axis is a pitch axis that penetrates the vehicle body horizontally in the left-right direction;
The second axis is a yaw axis that penetrates the vehicle body in the vertical direction.
Automobile.
請求項1または2記載の自動車であって、
前記リーン制御手段は、所定車速未満の低車速時には、前記リーン機構が停車時のデフォルト位置となるよう前記リーン駆動手段を制御する手段であり、
前記ジャイロ制御手段は、前記低車速時には、前記操舵対応制御を実行しない手段である、
自動車。
The automobile according to claim 1 or 2,
The lean control means is means for controlling the lean driving means so that the lean mechanism becomes a default position when the vehicle is stopped at a low vehicle speed lower than a predetermined vehicle speed,
The gyro control means is means for not executing the steering correspondence control at the low vehicle speed.
Automobile.
請求項1ないし3のうちのいずれか1つの請求項に記載の自動車であって、
前記ジャイロ制御手段は、操舵角が大きいほど前記ジャイロモーメントが大きくなる傾向に制御する手段である、
自動車。
An automobile according to any one of claims 1 to 3,
The gyro control means is a means for controlling the gyro moment to increase as the steering angle increases.
Automobile.
請求項1ないし4のうちのいずれか1つの請求項に記載の自動車であって、
前記ジャイロ制御手段は、操舵角速度が大きいほど前記ジャイロモーメントが大きくなる傾向に制御する手段である、
自動車。
A vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The gyro control means is a means for controlling the gyro moment to increase as the steering angular velocity increases.
Automobile.
請求項1ないし5のうちのいずれか1つの請求項に記載の自動車であって、
前記ジャイロ制御手段は、車速が大きいほど前記ジャイロモーメントが大きくなる傾向に制御する手段である、
自動車。
A vehicle according to any one of claims 1 to 5,
The gyro control means is a means for controlling the gyro moment to increase as the vehicle speed increases.
Automobile.
請求項4ないし6のうちのいずれか1つの請求項に記載の自動車であって、
前記ジャイロ制御手段は、前記フライホイールの回転数が大きいほど前記ジャイロの前記第2軸での回転における回転量が小さくなるよう前記第2回転駆動手段を制御する手段である、
自動車。
The automobile according to any one of claims 4 to 6,
The gyro control means is a means for controlling the second rotation driving means so that the amount of rotation in rotation of the gyro on the second shaft decreases as the rotational speed of the flywheel increases.
Automobile.
請求項4ないし7のうちのいずれか1つの請求項に記載の自動車であって、
前記ジャイロ制御手段は、前記フライホイールの回転数が大きいほど前記ジャイロの前記第2軸での回転速度が小さくなるよう前記第2回転駆動手段を制御する手段である、
自動車。
The automobile according to any one of claims 4 to 7,
The gyro control means is means for controlling the second rotation driving means so that the rotational speed of the gyro at the second shaft decreases as the rotational speed of the flywheel increases.
Automobile.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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