JP5521994B2

JP5521994B2 - 車両

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Publication number: JP5521994B2
Application number: JP2010257399A
Authority: JP
Inventors: 伸司山本; 弘毅林; 裕司 ▲高▼倉
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-11-18
Also published as: CN103079946B; JP2012025370A; WO2011161856A1; CN103079946A

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。

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。

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。）。

特開２００８−１５５６７１号公報

しかしながら、前記従来の車両においては、停車時にも車体の傾斜制御を行うようになっているので、特に長時間に亘（わた）って停車する場合には、一定の傾斜状態を維持するために傾斜用アクチュエータ装置を作動させ続ける必要があり、電力消費量が増大してしまう。また、一定の傾斜状態を維持するように傾斜用アクチュエータ装置の制御を継続するので、制御系のノイズ等に起因する微小振動が生じ、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。

本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、停車時には車体の傾斜制御を停止するとともに、車体の傾斜動作を停止させて車体の姿勢をロックする傾斜ブレーキ装置を作動させることによって、停車時に傾斜制御を行う必要がなく、不要な振動が発生することがなく、車体の姿勢が変化しないので、乗員が不快に感じることがなく、乗り心地がよく、安全性の高い車両を提供することを目的とする。

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、前記車体の傾斜動作を停止させる傾斜ブレーキ装置と、前記車体に作用する横加速度を検出する横加速度センサと、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、前記横加速度センサが検出する横加速度に基づいて旋回方向に傾斜させる制御を行うとともに、停車時には前記車体の傾斜の制御を停止し、前記傾斜ブレーキ装置を作動させて前記車体の姿勢をロックする車両であって、駐車ブレーキを更に有し、前記制御装置は、前記駐車ブレーキの操作手段が第１の閾値より長い時間操作されていると、停車していると判定し、前記車体の傾斜の制御を停止し、前記傾斜ブレーキ装置を作動させ、停車していると判定した後に、前記駐車ブレーキの操作手段が解除されても、走行指令が入力されず、車速が第２の閾値を超えなければ、前記車体の傾斜の制御の停止、及び、前記傾斜ブレーキ装置の作動を継続する。

請求項１の構成によれば、停車時に車体の傾斜の制御を行わないので不要な振動が発生することがなく、停車時に車体の姿勢が変化することもない。したがって、乗員が不快に感じることがなく、乗り心地を向上させることができる。また、停車の判定精度が向上し、安全かつ確実に車体の姿勢をロックすることができる。さらに、駐車ブレーキの操作手段の操作を継続する必要がなく、乗員の操作負担が軽減される。
請求項２の構成によれば、停車時に車体の傾斜の制御を行わないので不要な振動が発生することがなく、停車時に車体の姿勢が変化することもない。したがって、乗員が不快に感じることがなく、乗り心地を向上させることができる。また、停車の判定精度が向上し、安全かつ確実に車体の姿勢をロックすることができる。さらに、より広範囲な状況下で車体の傾斜制御を停止させることができ、消費電力量を更に抑制することができるとともに、車体の姿勢の変化を防止して、乗り心地を向上させることができる。
請求項３の構成によれば、停車時に車体の傾斜の制御を行わないので不要な振動が発生することがなく、停車時に車体の姿勢が変化することもない。したがって、乗員が不快に感じることがなく、乗り心地を向上させることができる。また、停車の判定精度が向上し、安全かつ確実に車体の姿勢をロックすることができる。さらに、停車解除の判定精度が向上し、確実に車体の傾斜の制御を開始することができる。

請求項４の構成によれば、停車時に傾斜用アクチュエータ装置に電力を供給しないので、消費電力量を抑制することができる。

請求項５の構成によれば、車体の傾斜の変化速度が抑制され、スムーズに変化するので、乗り心地が向上する。

請求項６の構成によれば、車体の傾斜の大きな変化を確実に防止することができ、安全性を向上させることができる。

本発明の実施の形態における車両の構成を示す右側面図である。本発明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。本発明の実施の形態における車両の構成を示す背面図である。本発明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。本発明の実施の形態における傾斜制御ゲインの時間変化を示す図である。本発明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力学モデルを示す図である。本発明の実施の形態における制御系のブロック図である。本発明の実施の形態における車体傾斜制御の全体の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態における傾斜制御停止判定処理の動作を示すサブルーチンである。本発明の実施の形態における傾斜制御処理の動作を示すサブルーチンである。

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。

図１は本発明の実施の形態における車両の構成を示す右側面図、図２は本発明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は本発明の実施の形態における車両の構成を示す背面図である。なお、図３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。

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。

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２及び３（ａ）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。また、図３（ｂ）に示される例においては、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒは路面１８に対して右方向に傾斜している、すなわち、キャンバ角が付与されている。

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。

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。

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。

本実施の形態において、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傾斜ブレーキ装置としての後述されるリンクブレーキ２６を備える。該リンクブレーキ２６は、メカニカルなロック機構であって、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。前記リンクブレーキ２６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。

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。

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。

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。

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出力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。

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。

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。

さらに、車両１０は、後述されるスロットルグリップ３５及びハンドブレーキ３６を操縦装置の一部として備える。前記スロットルグリップ３５は、一般的なオートバイ、自転車等において使用されているスロットルグリップと同様の部材であり、ハンドルバー４１ａの一端に回転可能に取り付けられ、その回転角度、すなわち、スロットル開度に応じて、車両１０を加速するような走行指令を入力する装置である。また、前記ハンドブレーキ３６は、パーキングブレーキ指示装置又は駐車ブレーキ指示装置であり、具体的には、レバー、ボタン等の操作手段から成り、いわゆるパーキングブレーキ、駐車ブレーキ等と称される停車維持用制動装置を作動させるための装置である。

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３における左右方向）の加速度を検出する。

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、車体と乗員には、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。

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。なお、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ている。

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。例えば、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、横加速度センサ４４は、周方向に変位し、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。

また、車両１０は、例えば、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、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。

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。

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１及び３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。

具体的には、図３（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３（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。

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、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、リンク機構３０よりも上方に配設されることが望ましい。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両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。

また、車両１０は、走行速度としての車速を検出する車速検出手段としての後述される車速センサ５４を有する。該車速センサ５４は、車輪１２Ｆの車軸を指示する前輪フォーク１７の下端に配設され、車輪１２Ｆの回転速度に基づいて車速を検出するセンサであり、例えば、エンコーダ等から成る。

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、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）等から成る傾斜制御装置を備える。該傾斜制御装置は、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、スロットルグリップ３５、ハンドブレーキ３６、横加速度センサ４４、車速センサ５４、リンクモータ２５及びリンクブレーキ２６に接続されている。そして、前記傾斜制御装置は、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。

前記傾斜制御装置は、旋回走行の際には、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、横方向の加速度成分がゼロ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。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。

次に、前記車体傾斜制御システムの構成について説明する。

図４は本発明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、図５は本発明の実施の形態における傾斜制御ゲインの時間変化を示す図である。

図において、４６は傾斜制御装置としての傾斜制御ＥＣＵであり、走行指令装置の１つとしてのスロットルグリップ３５、ハンドブレーキ３６、第１横加速度センサ４４ａ、第２横加速度センサ４４ｂ、車速センサ５４、リンクモータ２５及びリンクブレーキ２６に接続されている。

また、前記傾斜制御ＥＣＵ４６は、横加速度演算部４８、傾斜制御部４７及び傾斜制御停止判定部４９を備える。そして、横加速度演算部４８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。また、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。さらに、傾斜制御停止判定部４９は、スロットルグリップ３５の回転角度であるスロットル開度、すなわち、走行指令入力装置の操作状態、ハンドブレーキ３６の操作状態、及び、車速センサ５４が検出した車速に基づいて、傾斜制御ゲインＧ₀を傾斜制御部４７に対して出力するとともに、傾斜制御停止と判定した場合には、リンクブレーキ２６を作動させるためのリンクブレーキ動作信号を出力する。なお、傾斜制御部４７が出力するトルク指令値に傾斜制御ゲインＧ₀を乗じた値が、制御値としてリンクモータ２５に入力される。

本実施の形態において、傾斜制御停止判定部４９は、あらかじめ設定した第１の閾（しきい）値（例えば、２秒）より長い時間ハンドブレーキ３６が操作されていると、すなわち、該ハンドブレーキ３６がＯＮの状態が継続していると、車両１０が停車したものと判定し、リンクブレーキ２６を作動させてリンクモータ２５の回転軸を回転不能に固定するとともに、傾斜制御部４７による傾斜制御を停止させる。なお、その後、ハンドブレーキ３６の操作が解除されても、すなわち、該ハンドブレーキ３６がＯＦＦの状態となっても、スロットルグリップ３５が操作されず、車速があらかじめ設定した第２の閾値（例えば、２〔ｋｍ／ｈ〕）を超えなければ、リンクブレーキ２６を解除せずにリンクモータ２５の回転軸の固定を維持するとともに、傾斜制御部４７による傾斜制御の停止を維持する。

また、ハンドブレーキ３６が操作されなくても、すなわち、該ハンドブレーキ３６がＯＮの状態になることなしにＯＦＦの状態が継続していても、車速が前記第２の閾値以下であって、かつ、横加速度センサ４４が検出する横加速度の値があらかじめ設定した第３の閾値（例えば、０．０５〔Ｇ〕）以下である状態が第４の閾値（例えば、１秒）より長い時間継続していると、車両１０が停車したものと判定し、リンクブレーキ２６を作動させてリンクモータ２５の回転軸を回転不能に固定するとともに、傾斜制御部４７による傾斜制御を停止させる。

このように、リンクブレーキ２６を作動させてリンクモータ２５の回転軸を回転不能に固定することによって、車体の傾斜動作が停止して車体の姿勢がロックされる。なお、ここで、リンクブレーキ２６は、メカニカルなロック機構であって、回転軸をボディに対して回転不能に固定している間は電力を消費しないものであるとする。そして、前記傾斜制御ＥＣＵ４６は、リンクブレーキ２６を作動させた後に、リンクモータ２５への電力の供給を停止する。したがって、停車中は、リンクモータ２５にもリンクブレーキ２６にも電力が供給されないので、電力消費量を抑制することができる。

また、ハンドブレーキ３６の操作が解除されて、すなわち、該ハンドブレーキ３６がＯＦＦの状態となって、かつ、スロットルグリップ３５が操作されるか、又は、車速が前記第２の閾値を超えると、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御部４７による傾斜制御を開始させるとともに、傾斜制御の開始後に、リンクブレーキ２６を解除してリンクモータ２５の回転軸を回転可能にする。なお、傾斜制御の開始直後は、傾斜制御ゲインＧ₀の値を徐々に増加させる。

車両１０が停車した時点における横方向の路面傾斜角度が現在の路面傾斜と異なっている場合、車両１０の停車が異常停車だった場合等のように、最初から横方向に車体が傾斜状態にある場合に、傾斜制御を開始すると、傾斜制御部４７が出力するトルク指令値が大きな値となり、リンクモータ２５が大きなトルク指令値に従って始動することとなる。その結果、車体姿勢の変化が速くなり、乗員が不快に感じることがある。

そこで、本実施の形態においては、停車の後に傾斜制御を開始する際には、遷移制御を行って、トルク指令値に乗じる傾斜制御ゲインＧ₀の値を所定の遷移期間の間に徐々に増加させることによって、リンクモータ２５に入力される制御値を緩和するようになっている。すなわち、リンクモータ２５に入力される制御値を適切に制御することによって、停車の後における車体の傾斜を任意の変化速度で復帰させることができるようにする。

具体的には、図５に示されるように、傾斜制御ゲインＧ₀の値が、傾斜制御の開始時、すなわち、遷移制御の開始時におけるゼロから始まって時間の経過とともに増加して所定の遷移期間経過後に１となるようにする。傾斜制御ゲインＧ₀の値が１であるということは、傾斜制御部４７が出力したトルク指令値がそのままリンクモータ２５に入力されることを意味する。

なお、図５に示される例において、遷移制御を行う期間である遷移期間は、０．５秒に設定されているが、適宜変更することができる。また、遷移制御の開始時における傾斜制御ゲインＧ₀の値は、ゼロに設定されているが、必ずしもゼロである必要はなく、任意の値（例えば、０．１、０．５等）に設定することができる。さらに、傾斜制御ゲインＧ₀の値は、リニア（直線的）に増加するようになっているが、必ずしもリニアに増加する必要はなく、例えば、ステップ状に増加してもよいし、２次曲線状に増加してもよいし、指数関数的に増加してもよい。

次に、前記構成の車両１０の動作について説明する。まず、旋回走行時における合成横加速度の算出について説明する。

図６は本発明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力学モデルを示す図、図７は本発明の実施の形態における制御系のブロック図である。

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３（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。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、横加速度演算部４８は、横加速度演算処理を実行し、合成横加速度ａ_cを算出して傾斜制御部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、合成横加速度ａ_cの値がゼロとなるような制御値としてのトルク指令値をリンクモータ２５に出力する。

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、１０〔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。

なお、図６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。

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、〈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、〈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、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、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。

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の高さに無関係なので、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。

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。なお、角速度ω_M又は角加速度ω_M’は、リンク角センサの検出値から取得することができる。

すると、ａ_X1＝Ｌ₁ω_R’、ａ_X2＝Ｌ₂ω_R’、ａ_M1＝Ｌ₁ω_M’、ａ_M2＝Ｌ₂ω_M’となる。

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（１）及び（２）で表される。
ａ₁＝ａ_T＋ａ_G＋Ｌ₁ω_R’＋Ｌ₁ω_M’ ・・・式（１）
ａ₂＝ａ_T＋ａ_G＋Ｌ₂ω_R’＋Ｌ₂ω_M’ ・・・式（２）
そして、式（１）から式（２）を減算すると、次の式（３）を得ることができる。
ａ₁−ａ₂＝（Ｌ₁−Ｌ₂）ω_R’＋（Ｌ₁−Ｌ₂）ω_M’ ・・・式（３）
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（３）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。

そこで、横加速度演算部４８は、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、合成横加速度ａ_cを算出する。該合成横加速度ａ_cは、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（４）及び（５）によって得られる。
ａ_c＝ａ₂−（Ｌ₂／ΔＬ）Δａ・・・式（４）
ａ_c＝ａ₁−（Ｌ₁／ΔＬ）Δａ・・・式（５）
なお、Δａは、加速度差であって、次の式（６）によって表される。
Δａ＝ａ₁−ａ₂ ・・・式（６）
また、ΔＬは次の式（７）によって表される。
ΔＬ＝Ｌ₁−Ｌ₂ ・・・式（７）
理論上は、式（４）によっても式（５）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（４）によって合成横加速度ａ_cを算出することとする。

本実施の形態における車体傾斜制御処理では、図７に示されるようなフィードバック制御が行われる。図において、ｆ₁は前記式（４）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。

次に、前記車両１０の車体傾斜制御の動作について具体的に説明する。まず、全体の動作について説明する。

図８は本発明の実施の形態における車体傾斜制御の全体の動作を示すフローチャートである。

まず、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御停止判定処理を実行する（ステップＳ１）。そして、車両１０が停車していると判定すると、傾斜制御を停止すべきであるとして、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値を１に設定し、車両１０が停車していないと判定すると傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値をゼロに設定する。

続いて、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値がゼロであるか否かを判断する（ステップＳ２）。そして、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値がゼロである場合、傾斜制御停止判定部４９は、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mの値がゼロであるか否かを判断する（ステップＳ３）。

ここで、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mは、傾斜制御停止判定部４９が遷移制御を行って傾斜制御ゲインＧ₀の値を変化させるとき、すなわち、遷移制御を行う期間である遷移期間内であるときはその値が１に設定され、そうでないときにはその値がゼロに設定されるフラグである。

そして、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mの値がゼロである場合、遷移期間経過後であると判断することができるので、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御ゲインＧ₀の値を１に設定する（ステップＳ４）。

続いて、傾斜制御停止判定部４９は、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値がゼロであるか否かを判断する（ステップＳ５）。

ここで、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bは、リンクブレーキ２６が作動しているときはその値が１に設定され、そうでないときにはその値がゼロに設定されるフラグである。

そして、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値がゼロである場合、リンクブレーキ２６が作動していない、すなわち、リンクブレーキ２６が解除されていると判断することができるので、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御部４７による傾斜制御を実行させる。これにより、傾斜制御部４７は傾斜制御処理を実行する（ステップＳ６）。

また、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値が１である場合、リンクブレーキ２６が作動していると判断することができるので、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御部４７による傾斜制御を停止させる。そのため、傾斜制御部４７は傾斜制御処理を実行しない。

続いて、傾斜制御部４７は、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mの値がゼロであり、かつ、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値が１であるか否かを判断する（ステップＳ７）。

そして、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mの値がゼロであり、かつ、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値が１である場合には、遷移期間経過後であって通常の傾斜制御を行うタイミングでありながら、リンクブレーキ２６が作動している状態なので、傾斜制御部４７は、リンクブレーキＯＦＦ信号を送信し（ステップＳ８）、リンクブレーキ２６を解除させるとともに、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値をゼロに設定する（ステップＳ９）。続いて、傾斜制御部４７は、傾斜制御停止判定処理を再度実行し、以降の動作を繰り返す。

また、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mの値がゼロであり、かつ、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値が１であるか否かを判断して、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mの値が１であるか、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値がゼロである場合には、傾斜制御部４７は、そのまま、傾斜制御停止判定処理を再度実行し、以降の動作を繰り返す。

一方、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値がゼロであるか否かを判断して、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値がゼロでなく１である場合には、傾斜制御を停止すべきであるので、傾斜制御停止判定部４９は、リンクブレーキＯＮ信号を送信し（ステップＳ１０）、リンクブレーキ２６を作動させるとともに、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値を１に設定する（ステップＳ１１）。

続いて、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御ゲインＧ₀の値を０に設定し（ステップＳ１２）、リンクモータ２５に入力されるトルク指令値に傾斜制御ゲインＧ₀を乗じた値をゼロとする。これにより、傾斜制御部４７による傾斜制御は、実質的に停止した状態となる。そして、傾斜制御停止判定部４９は、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mの値を１に設定し（ステップＳ１３）、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値がゼロであるか否かを判断する。

また、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mの値がゼロであるか否かを判断して、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mの値がゼロでなく１である場合、遷移期間内であると判断することができるので、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御ゲインＧ₀の値を所定値だけインクリメントする（ステップＳ１４）。つまり、前回の車体傾斜制御処理実行時に設定した傾斜制御ゲインＧ₀の値に所定値を加えた値を今回の傾斜制御ゲインＧ₀の値として設定する。前記所定値は、遷移制御における傾斜制御ゲインＧ₀の値の増加率に相当する。例えば、車体傾斜制御処理の制御周期Ｔ_Sが１０〔ｍｓ〕であって、図５に示されるように、０．５秒の遷移期間内に傾斜制御ゲインＧ₀の値がゼロから１までリニアに増加するのであれば、前記所定値は、０．０２である。

続いて、傾斜制御停止判定部４９は、設定した傾斜制御ゲインＧ₀の値が１以下であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。ここで、設定した傾斜制御ゲインＧ₀の値が１以下でなく１よりも大きい場合には、遷移期間経過後であると判断することができるので、傾斜制御停止判定部４９は、遷移制御実行判定用フラグＦｌｇ_Mの値をゼロに設定し（ステップＳ１６）、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値がゼロであるか否かを判断する。また、設定した傾斜制御ゲインＧ₀の値が１以下である場合には、遷移期間内であると判断することができるので、傾斜制御停止判定部４９は、そのまま、リンクブレーキ状態判定用フラグＦｌｇ_Bの値がゼロであるか否かを判断する。

このような車体傾斜制御処理は、所定の制御周期Ｔ_Sで繰り返し実行されるようになっている。

次に、傾斜制御停止判定処理の動作について詳細に説明する。

図９は本発明の実施の形態における傾斜制御停止判定処理の動作を示すサブルーチンである。

傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御停止判定処理を開始すると、まず、ハンドブレーキ３６がＯＮの状態であるか否か、すなわち、Ｈ_B＝ＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ１−１）。そして、ハンドブレーキ３６がＯＮの状態である場合、傾斜制御停止判定部４９は、図示されないカウンタによるカウントを行い、第１のカウント値、すなわち、Ｃｎｔ１を１だけインクリメントする（ステップＳ１−２）。つまり、前回の車体傾斜制御処理実行時に設定した第１のカウント値Ｃｎｔ１に１を加えた値を今回の第１のカウント値Ｃｎｔ１の値として設定する。

続いて、傾斜制御停止判定部４９は、第１のカウント値Ｃｎｔ１があらかじめ設定された第１のカウント閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ１−３）。該第１のカウント閾値は、車両１０が停止したと判定するのに十分な長さのハンドブレーキ３６がＯＮである時間に対応するカウント値であって、前記第１の閾値に対応するカウント値である。例えば、車体傾斜制御処理の制御周期Ｔ_Sが１０〔ｍｓ〕であって、ハンドブレーキ３６がＯＮである時間が４秒より長ければ、車両１０が停止したと判定してもよいものとすると、前記第１のカウント閾値は、４００である。

そして、第１のカウント値Ｃｎｔ１が第１のカウント閾値を超えた場合、傾斜制御停止判定部４９は、車両１０が停止したと判定し、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値を１に設定して（ステップＳ１−４）、処理を終了する。

一方、ハンドブレーキ３６がＯＮの状態であるか否かを判断して、ハンドブレーキ３６がＯＮの状態でなくＯＦＦの状態である場合、傾斜制御停止判定部４９は、第１のカウント値Ｃｎｔ１をゼロに設定する（ステップＳ１−５）。続いて、傾斜制御停止判定部４９は、スロットルグリップ３５の回転角度としてのスロットル開度、すなわち、Ｔｈがゼロであるか否かを判断する（ステップＳ１−６）。

そして、スロットル開度がゼロである場合、傾斜制御停止判定部４９は、車速センサ５４が検出した車速の絶対値、すなわち、｜Ｖ｜が前記第２の閾値、例えば、２〔ｋｍ／ｈ〕以下であるか否かを判断する（ステップＳ１−７）。なお、スロットル開度がゼロでない場合、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値をゼロに設定して（ステップＳ１−１４）、処理を終了する。

車速センサ５４が検出した車速の絶対値が第２の閾値以下であるか否かを判断して、第２の閾値以下である場合、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値が１であるか否かを判断する（ステップＳ１−８）。なお、車速の絶対値が第２の閾値以下でない場合、すなわち、車速の絶対値が第２の閾値を超えている場合、傾斜制御停止判定部４９は、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値をゼロに設定して（ステップＳ１−１４）、処理を終了する。

傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値が１であるか否かを判断して、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値が１である場合、傾斜制御停止判定部４９は、そのまま処理を終了する。また、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値が１でない場合、傾斜制御停止判定部４９は、横加速度演算部４８から受信した合成横加速度ａ_cの絶対値が前記第３の閾値、例えば、０．０５〔Ｇ〕以下であるか否かを判断する（ステップＳ１−９）。

そして、合成横加速度ａ_cの絶対値が第３の閾値以下である場合、傾斜制御停止判定部４９は、図示されないカウンタによるカウントを行い、第２のカウント値、すなわち、Ｃｎｔ２を１だけインクリメントする（ステップＳ１−１０）。つまり、前回の車体傾斜制御処理実行時に設定した第２のカウント値Ｃｎｔ２に１を加えた値を今回の第２のカウント値Ｃｎｔ２の値として設定する。また、合成横加速度ａ_cの絶対値が第３の閾値以下でない場合、すなわち、第３の閾値を超えている場合、傾斜制御停止判定部４９は、第２のカウント値Ｃｎｔ２をゼロに設定する（ステップＳ１−１１）。

続いて、傾斜制御停止判定部４９は、第２のカウント値Ｃｎｔ２があらかじめ設定された第２のカウント閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ１−１２）。該第２のカウント閾値は、ハンドブレーキ３６が操作されなくても、車速が第２の閾値以下であって、かつ、合成横加速度ａ_cの絶対値が第３の閾値以下である状態が、車両１０が停止したと判定するのに十分な長さの時間に対応するカウント値であって、前記第４の閾値に対応するカウント値である。例えば、車体傾斜制御処理の制御周期Ｔ_Sが１０〔ｍｓ〕であって、車速が第２の閾値以下であって、かつ、合成横加速度ａ_cの絶対値が第３の閾値以下である状態が１秒より長ければ、車両１０が停止したと判定してもよいものとすると、前記第２のカウント閾値は、１００である。

そして、第２のカウント値Ｃｎｔ２が第２のカウント閾値を超えた場合、傾斜制御停止判定部４９は、車両１０が停止したと判定し、傾斜制御停止判定用フラグＦｌｇ_Lの値を１に設定して（ステップＳ１−１３）、処理を終了する。なお、第２のカウント値Ｃｎｔ２が第２のカウント閾値を超えていない場合には、傾斜制御停止判定部４９は、そのまま、処理を終了する。

次に、傾斜制御処理の動作について詳細に説明する。

図１０は本発明の実施の形態における傾斜制御処理の動作を示すサブルーチンである。

傾斜制御部４７は、まず、横加速度演算部４８から合成横加速度ａ_cを受信する（ステップＳ６−１）。

続いて、傾斜制御部４７は、ａ_old呼出を行う（ステップＳ６−２）。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_cの値であり、初期設定においては、ａ_old＝０とされている。

続いて、傾斜制御部４７は、制御周期Ｔ_Sを取得し（ステップＳ６−３）、合成横加速度ａ_cの微分値を算出する（ステップＳ６−４）。ここで、ａ_cの微分値をΔａ_cとすると、該Δａ_cは次の式（８）によって算出される。
Δａ_c＝（ａ_c−ａ_old）／Ｔ_S ・・・式（８）
そして、傾斜制御部４７は、ａ_old＝ａ_cとして保存する（ステップＳ６−５）。つまり、今回の車体傾斜制御処理実行時に取得した合成横加速度ａ_cの値をａ_oldとして、記憶手段に保存する。

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Ｓ６−６）。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Ｇ_Pとすると、第１制御値Ｕ_Pは次の式（９）によって算出される。
Ｕ_P＝Ｇ_Pａ_c ・・・式（９）
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Ｓ６−７）。ここで、微分制御動作の制御ゲイン、すなわち、微分時間をＧ_Dとすると、第２制御値Ｕ_Dは次の式（１０）によって算出される。
Ｕ_D＝Ｇ_DΔａ_c ・・・式（１０）
続いて、傾斜制御部４７は、第３制御値Ｕを算出する（ステップＳ６−８）。第３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（１１）によって算出される。
Ｕ＝Ｕ_P＋Ｕ_D ・・・式（１１）
続いて、傾斜制御部４７は、横加速度予測値ａ_fを算出する（ステップＳ６−９）。該横加速度予測値ａ_fは、ハンドルバー４１ａの操舵角及び車速に基づいて算出し得る値であり、ハンドルバー４１ａのフィルタ処理された操舵角をΨ（ｔ）とし、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の車軸との距離、すなわち、ホイールベースをＬ_Hとし、車速センサ５４が検出した車速をνとすると、次の式（１２）によって算出することができる。
ａ_f＝ν²ｔａｎ｛Ψ（ｔ）｝／Ｌ_H ・・・式（１２）
続いて、傾斜制御部４７は、ａ_fold呼出を行う（ステップＳ６−１０）。ａ_fold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予測値ａ_fである。なお、初期設定においては、ａ_fold＝０とされている。

続いて、傾斜制御部４７は、前記ａ_fの微分値を算出する（ステップＳ６−１１）。ここで、ａ_fの微分値をΔａ_fとすると、該Δａ_fは次の式（１３）によって算出される。
Δａ_f＝（ａ_f−ａ_fold）／Ｔ_S ・・・式（１３）
そして、傾斜制御部４７は、ａ_fold＝ａ_fとして保存する（ステップＳ６−１２）。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予測値ａ_fをａ_foldとして、記憶手段に保存する。

続いて、傾斜制御部４７は、第４制御値Ｕ_fDを算出する（ステップＳ６−１３）。ここで、微分制御動作の制御ゲインをＧ_yDとすると、第４制御値Ｕ_fDは次の式（１４）によって算出される。
Ｕ_fD＝Ｇ_yDΔａ_f ・・・式（１４）
続いて、傾斜制御部４７は、第５制御値Ｕを算出する（ステップＳ６−１４）。第５制御値Ｕは、第３制御値Ｕと第４制御値Ｕ_fDとの合計であり、次の式（１５）によって算出される。
Ｕ＝Ｕ＋Ｕ_fD ・・・式（１５）
なお、前記ステップＳ６−９〜Ｓ６−１４の動作は、操舵角及び車速に基づいて得られた横加速度予測値ａ_fを使用したフィードフォワード制御を表している。

続いて、傾斜制御部４７は、第６制御値Ｕ_outを算出する（ステップＳ６−１５）。該第６制御値Ｕ_outは、第５制御値Ｕに傾斜制御ゲインＧ₀を乗じた値であり、次の式（１６）によって算出される。
Ｕ_out＝ＵＧ₀・・・式（１６）
最後に、傾斜制御部４７は、第６制御値Ｕ_outをリンクモータトルク指令値としてリンクモータ２５へ出力して（ステップＳ６−１６）、処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、車両１０の停車時には車体の傾斜制御を停止するとともに、車体の傾斜動作を停止させて車体の姿勢をロックするリンクブレーキ２６を作動させる。これにより、停車時には、リンクモータ２５を作動させる必要がないので、消費電力量を抑制することができる。また、停車時に傾斜制御を行わないので、不要な振動が発生することがない。さらに、停車時に車体の姿勢が変化することもない。したがって、乗員が不快に感じることがなく、乗り心地を向上させることができる。

また、停車の後に傾斜制御を開始する際には、遷移制御を行って、トルク指令値に乗じる傾斜制御ゲインＧ₀の値を所定の遷移期間の間に徐々に増加させることによって、リンクモータ２５に入力されるトルク指令値の値を緩和する。これにより、停車の後における車体の傾斜を任意の変化速度で復帰させることができ、傾斜状態から直立状態に復帰するように車体の姿勢が変化しても、乗員が不快に感じることがない。

さらに、傾斜制御の開始後に、リンクブレーキ２６を解除してリンクモータ２５の回転軸を回転可能にするので、車体の転倒のように車体の傾斜が大きく変化することを確実に防止することができ、安全性を向上させることができる。

さらに、車体の傾斜動作を停止させて車体の姿勢をロックした後は、ハンドブレーキ３６がＯＦＦの状態となっても、スロットルグリップ３５が操作されず、車速があらかじめ設定した第２の閾値を超えなければ、車体の姿勢のロックを維持するので、乗員はハンドブレーキ３６を操作し続ける必要がなく、乗員の操作負担が低減される。

さらに、ハンドブレーキ３６が操作されなくても、車速が第２の閾値以下であって、かつ、横加速度の値が第３の閾値以下である状態が第４の閾値より長い時間継続していると、車両１０が停車したものと判定し、車体の傾斜動作を停止させて車体の姿勢をロックさせるので、より広範囲な状況下で車体の傾斜制御を停止させることができ、消費電力量を更に抑制することができるとともに、車体の姿勢の変化を防止して、乗り心地を向上させることができる。

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。

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。

１０車両
１１搭乗部
１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒ車輪
２０本体部
２５リンクモータ
２６リンクブレーキ
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

Claims

互いに連結された操舵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、
前記車体の傾斜動作を停止させる傾斜ブレーキ装置と、
前記車体に作用する横加速度を検出する横加速度センサと、
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、前記横加速度センサが検出する横加速度に基づいて旋回方向に傾斜させる制御を行うとともに、停車時には前記車体の傾斜の制御を停止し、前記傾斜ブレーキ装置を作動させて前記車体の姿勢をロックする車両であって、
駐車ブレーキを更に有し、
前記制御装置は、前記駐車ブレーキの操作手段が第１の閾値より長い時間操作されていると、停車していると判定し、前記車体の傾斜の制御を停止し、前記傾斜ブレーキ装置を作動させ、停車していると判定した後に、前記駐車ブレーキの操作手段が解除されても、走行指令が入力されず、車速が第２の閾値を超えなければ、前記車体の傾斜の制御の停止、及び、前記傾斜ブレーキ装置の作動を継続することを特徴とする車両。
互いに連結された操舵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、
前記車体の傾斜動作を停止させる傾斜ブレーキ装置と、
前記車体に作用する横加速度を検出する横加速度センサと、
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、前記横加速度センサが検出する横加速度に基づいて旋回方向に傾斜させる制御を行うとともに、停車時には前記車体の傾斜の制御を停止し、前記傾斜ブレーキ装置を作動させて前記車体の姿勢をロックする車両であって、
駐車ブレーキを更に有し、
前記制御装置は、前記駐車ブレーキの操作手段が第１の閾値より長い時間操作されていると、停車していると判定するとともに、前記駐車ブレーキの操作手段が操作されなくても、車速が第２の閾値以下であって、かつ、前記横加速度が第３の閾値以下である状態が第４の閾値より長い時間継続していると、停車していると判定し、前記車体の傾斜の制御を停止し、前記傾斜ブレーキ装置を作動させることを特徴とする車両。
互いに連結された操舵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、
前記車体の傾斜動作を停止させる傾斜ブレーキ装置と、
前記車体に作用する横加速度を検出する横加速度センサと、
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、前記横加速度センサが検出する横加速度に基づいて旋回方向に傾斜させる制御を行うとともに、停車時には前記車体の傾斜の制御を停止し、前記傾斜ブレーキ装置を作動させて前記車体の姿勢をロックする車両であって、
駐車ブレーキを更に有し、
前記制御装置は、前記駐車ブレーキの操作手段が第１の閾値より長い時間操作されていると、停車していると判定し、前記車体の傾斜の制御を停止し、前記傾斜ブレーキ装置を作動させ、前記駐車ブレーキの操作手段の操作が解除され、かつ、走行指令が入力されるか、又は、車速が第２の閾値を超えると、前記車体の傾斜の制御を開始することを特徴とする車両。
前記制御装置は、前記傾斜ブレーキ装置を作動させた後、前記傾斜用アクチュエータ装置への電力の供給を停止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
前記制御装置は、停車の後に前記車体の傾斜の制御を開始する際、前記傾斜用アクチュエータ装置に対して出力する制御値を徐々に増加させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
前記制御装置は、停車の後に前記車体の傾斜の制御を開始する際、前記車体の傾斜の制御を開始した後に、前記傾斜ブレーキ装置を解除する請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。