(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
前記車体前方の前輪と、
前記車体後方の２つの後輪と、
を有する三輪車両において、
前記後輪を傾斜可能に支持するリンク機構と、
前記リンク機構に連結され、前記リンク機構を作動する後輪傾斜アクチュエータと、
前記後輪傾斜アクチュエータと前記リンク機構との連結を切断可能にする動力切断機構と、
前記三輪車両の状態を計測する車両状態計測手段と
前記車両状態計測手段から入力された信号により前記後輪傾斜アクチュエータ及び前記動力切断機構に動作信号を出力する制御部と、
を有し、
前記車両状態計測手段は、
前記三輪車両の車速を計測する速度センサと、
前記三輪車両の操舵角を計測する操舵角センサと、
重力方向を計測する重力方向センサと、
を含み、
前記制御部は、
前記速度センサの計測した車速が所定速度より遅い場合、前記後輪傾斜アクチュエータにより前記リンク機構を作動して、前記後輪を所定角度に制御し、
前記速度センサの計測した車速が０の場合、前記後輪傾斜アクチュエータにより前記リンク機構を作動して、前記後輪の幅方向中心線を重力方向に一致させる
ことを特徴とする三輪車両。
【請求項２】
前記制御部は、前記速度センサの計測した車速が所定速度より早い場合、前記動力切断機構により前記後輪傾斜アクチュエータと前記リンク機構との動力伝達を切断する
ことを特徴とする請求項１に記載の三輪車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三輪車両に関し、特に、後二輪の三輪車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、後二輪の三輪車両において、車両の旋回時に車体を傾斜させ、旋回性能を向上し、安定して旋回するものがあった。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０４４４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
三輪車両が低速走行している場合は、ハンドルの操舵角に対応して後輪を傾斜させることで快適な旋回をすることができるが、高速走行時には、搭乗者がハンドルを操舵するよりも車体を傾斜させることで旋回する方が快適であることを本願発明者は想達した。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された発明の構造では、低速走行旋回時と高速走行旋回時とを何も区別することがなく、車体を傾斜させるだけであり、さらに複雑な構造のダブルウィッシュボーン式サスペンションを用いている。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであって、旋回性能を向上し、安定して旋回すると共に、簡単な機構で快適な乗り心地の三輪車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために本発明の三輪車両は、
車体と、
前記車体前方の前輪と、
前記車体後方の２つの後輪と、
を有する三輪車両において、
前記後輪を傾斜可能に支持するリンク機構と、
前記リンク機構に連結され、前記リンク機構を作動する後輪傾斜アクチュエータと、
前記後輪傾斜アクチュエータと前記リンク機構との連結を切断可能にする動力切断機構と、
前記三輪車両の状態を計測する車両状態計測手段と
前記車両状態計測手段から入力された信号により前記後輪傾斜アクチュエータ及び前記動力切断機構に動作信号を出力する制御部と、
を有し、
前記車両状態計測手段は、
前記三輪車両の車速を計測する速度センサと、
前記三輪車両の操舵角を計測する操舵角センサと、
重力方向を計測する重力方向センサと、
を含み、
前記制御部は、
前記速度センサの計測した車速が所定速度より遅い場合、前記後輪傾斜アクチュエータにより前記リンク機構を作動して、前記後輪を所定角度に制御し、
前記速度センサの計測した車速が０の場合、前記後輪傾斜アクチュエータにより前記リンク機構を作動して、前記後輪の幅方向中心線を重力方向に一致させる
ことを特徴とする。
【０００８】
また、前記車両状態計測手段は、前記三輪車両の車速を計測する速度センサを含み、  前記制御部は、前記速度センサの計測した車速が所定速度より早い場合、前記動力切断機構により前記後輪傾斜アクチュエータと前記リンク機構との動力伝達を切断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の三輪車両によれば、
車体と、
前記車体前方の前輪と、
前記車体後方の２つの後輪と、
を有する三輪車両において、
前記後輪を傾斜可能に支持するリンク機構と、
前記リンク機構に連結され、前記リンク機構を作動する後輪傾斜アクチュエータと、
前記後輪傾斜アクチュエータと前記リンク機構との連結を切断可能にする動力切断機構と、
前記三輪車両の状態を計測する車両状態計測手段と
前記車両状態計測手段から入力された信号により前記後輪傾斜アクチュエータ及び前記動力切断機構に動作信号を出力する制御部と、
を有し、
前記車両状態計測手段は、
前記三輪車両の車速を計測する速度センサと、
前記三輪車両の操舵角を計測する操舵角センサと、
重力方向を計測する重力方向センサと、
を含み、
前記制御部は、
前記速度センサの計測した車速が所定速度より遅い場合、前記後輪傾斜アクチュエータにより前記リンク機構を作動して、前記後輪を所定角度に制御し、
前記速度センサの計測した車速が０の場合、前記後輪傾斜アクチュエータにより前記リンク機構を作動して、前記後輪の幅方向中心線を重力方向に一致させるので、
旋回性能が向上し、安定して旋回すると共に、簡単な機構で快適な乗り心地の三輪車両を提供することが可能となる。また、搭乗者によって車体の姿勢を適切に維持することが可能となる。
【００１２】
また、請求項２記載の発明によれば、前記車両状態計測手段は、前記三輪車両の車速を計測する速度センサを含み、  前記制御部は、前記速度センサの計測した車速が所定速度より早い場合、前記動力切断機構により前記後輪傾斜アクチュエータと前記リンク機構との動力伝達を切断するので、後輪傾斜アクチュエータの慣性の影響をなくし、搭乗者が車体を簡単に傾斜させることができるようにすることで、さらに快適で、安定した旋回が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る実施形態の三輪車両を示す正面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の三輪車両を示す側面図である。
【図３】図１のＤ−Ｄ断面を矢印方向から見た図である。
【図４】図１のＥ−Ｅ断面を矢印方向から見た図である。
【図５】後輪が傾斜した状態を示す図である。
【図６】本発明に係る実施形態の三輪車両の動力切断機構に関するブロック図である。
【図７】本発明に係る実施形態の三輪車両の動力切断機構の制御フローチャート図である。
【図８】クラッチが動力を伝達する状態を示す図である。
【図９】クラッチが動力を切断する状態を示す図である。
【図１０】後輪の幅方向中心線が重力方向に一致した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一例としての実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本実施形態の三輪車両を示す図であり、図１は三輪車両の正面図、図２は三輪車両の側面図である。なお、図１の矢印Ａの方向を幅方向、図２の矢印Ｂの方向を前方、その反対を後方とする。
【００１７】
三輪車両１は、車体２の前方にフロントフォーク３を介して前輪４を有し、後方の車体２の幅方向中心線Ｃを挟んで両側に二つの後輪５ａ，５ｂを有している。車体２の前方には、前輪４を操作するハンドル６を有し、ハンドル６と前輪４を連結する図示しないハンドルポストの前方にはフロントカウル７を設け、後方にはハンドルポストカバー８を設けている。ハンドルポストカバー８の後方には、低床式フロアー９が設けられ、低床式フロアー９の後方にシートカウル１０が立ち上がる。シートカウル１０には、シート１１が置かれる。また、シート１１には、背もたれ１２が設けられ、背もたれ１２から後方に向けて荷台１３が延びている。また、低床式フロアー９の下方からは、連結部材２１を介して後方フレーム２２が設けられている。後方フレーム２２は、低床式フロアー９の下方から荷台１３の下方に延び、後輪５を支持している。なお、後方フレーム２２は、１本でもよいし、平行に２本設けてもよい。
【００１８】
次に、後輪５付近の構成について説明する。図３は図１のＤ−Ｄ断面を矢印Ｄ
方向から見た図、図４は図１のＥ−Ｅ断面を矢印Ｅ方向から見た図、図５は後輪
が傾斜した状態を示す図である。
【００１９】
図３に示すように、車体２は、後方フレーム２２の荷台１２下の前方側から下方に延びる第１支持フレーム２３と、後方フレーム２２の荷台１２下の第１支持フレーム２３後方側から下方に延びる第２支持フレーム２４と、後方フレーム２２の下方で第１支持フレーム２３と第２支持フレーム２４とを連結する第３支持フレーム２５とを有する。
【００２０】
後方フレーム２２には、後輪傾斜アクチュエータ連結部材としての後輪傾斜モータ連結部材３０により後輪傾斜アクチュエータとしての後輪傾斜モータ３１が連結固定されている。後輪傾斜モータ３１は、減速機３２を介して第１シャフト３３に連結されており、後輪傾斜モータ３１の回転は、減速機３２で減速され、第１シャフト３３に出力される。
【００２１】
第１シャフト３３は、後輪傾斜モータ３１及び減速機３２を貫通し、後方で第２支持フレーム２４に回転可能に支持されている。また、第１シャフト３３は、前方で動力切断機構としてのクラッチ３４を介して第２シャフト３５に連結されている。クラッチ３４は、第１シャフト３３からの動力を第２シャフト３５に伝達することができると共に、動力を伝達せずに切断することもできる。第２シャフト３５は、クラッチ３４とは反対側で第１支持フレーム２３へ回動可能に連結されている。
【００２２】
また、図４に示すように、車体２は、第１リンク部材２６と、第２リンク部材２８と、車輪支持部材としてのホイールモータカバー４２とで、形成するリンク機構Ｌを有する。
【００２３】
図３に示すように、第１リンク部材２６は、前方第１リンク部材２６ａと後方第１リンク部材２６ｂとからなり、車両幅方向の中央部分で、前方第１リンク部材２６ａは、第２シャフト３５と連結固定され、後方第２リンク部材２８ｂは、第１シャフト３３と回動可能に連結されている。
【００２４】
また、前方第１リンク部材２６ａと後方第１リンク部材２６ｂは、それぞれ車両幅方向の一端で第１ホイールモータ４１Ｒをカバーする第１車輪支持部材としての第１ホイールモータカバー４２Ｒの上方と第１連結軸２７Ｒを介して回動可能に連結され、他端で第２ホイールモータ４１Ｌをカバーする第２車輪支持部材としての第２ホイールモータカバー４２Ｌの上方と第２連結軸２７Ｌを介して回動可能に連結されている。
【００２５】
第１リンク部材２６と同様に、第２リンク部材２８は、前方第２リンク部材２８ａと後方第２リンク部材２８ｂとからなり、車両幅方向の中央部分で、前方第２リンク部材２８ａは、第３支持フレーム２５の前方側と回動可能に連結され、後方第２リンク部材２８ｂは、第３支持フレーム２５の後方側と回動可能に連結されている。
【００２６】
また、前方第２リンク部材２８ａと後方第２リンク部材２８ｂは、それぞれ車両幅方向の一端側で第１ホイールモータ４１Ｒをカバーする第１ホイールモータカバー４２Ｒの下方と第３連結軸２９Ｒを介して回動可能に連結され、他端側で第２ホイールモータ４１Ｌをカバーする第２ホイールモータカバー４２Ｌの下方と第４連結軸２９Ｌを介して回動可能に連結されている。
【００２７】
図５は、後輪傾斜モータ３１の動力により後輪５が傾斜した状態を示す図である。後輪傾斜モータ３１の回転は、図３で示した減速機３２で減速され、第１シャフト３３に伝達され、第１シャフト３３が回転する。クラッチ３４が連結状態の場合、第１シャフト３３の回転は、第２シャフト３５に伝達され、第２シャフト３５が回転する。第２シャフト３５が回転すると、第１支持フレーム２３が回転する。第１支持フレーム２３の回転により、リンク機構Ｌが作動し、後輪５は傾斜する。
【００２８】
次に、本実施形態の車体の傾斜の制御について説明する。
【００２９】
図６は傾斜制御に関するブロック図、図７は傾斜制御のフローチャート図、図８はクラッチが動力を伝達する状態を示す図、図９はクラッチが動力を切断する状態を示す図である。
【００３０】
本実施形態の制御システムでは、図６に示すように、三輪車両１の状態を計測する車両状態計測手段１００として、ハンドル６の舵角を計測する操舵角センサ１０１と、三輪車両１の走行速度を計測する速度センサ１０２と、重力の方向を計測する重力方向センサ１０３とを有する。重力センサ１０３としては、３軸加速度センサ、ジャイロセンサ等を用いる。これらの車両状態計測手段１００から入力された信号は、制御部１１０で演算され、後輪傾斜モータ３１及びクラッチ３４に動作信号を出力する。
【００３１】
次に、本実施形態の傾斜制御のフローについて説明する。
【００３２】
図７に示すように、まず、ステップ１で、速度センサ１０２により計測された三輪車両１の速度が１５km/hより大きいか制御部１１０で判断する（ＳＴ１）。なお、三輪車両１の速度は１５km/hに限らず、所定速度に設定することが可能である。
【００３３】
ステップ１において、三輪車両１の速度が１５km/hより大きい場合、ステップ１１で、図８に示す連結状態から図９に示す切断状態にクラッチ３４を作動して、第１シャフト３３と第２シャフト３５との連結を切断し、動力伝達できないようにする（ＳＴ１１）。
【００３４】
このようにクラッチ３４を切断する理由について説明する。
【００３５】
本実施形態の三輪車両１は、後輪傾斜モータ３１によりリンク機構Ｌを動かし、後輪５を傾斜することが可能である。三輪車両１が低速走行している場合は、ハンドル６の操舵角に対応して後輪５を傾斜させることで快適な旋回をすることができる。しかしながら、高速時には、搭乗者がハンドル６を操舵するよりも車体２を傾斜させることで旋回する方が快適であり、安定することが知られている。そのため、ハンドル６の操舵角に対して後輪５の傾斜角を的確に求めることが困難となる。
【００３６】
そこで、後輪傾斜モータ３１を駆動させずに、搭乗者が車体２を傾斜させることにより旋回するようにすればよいが、後輪傾斜モータ３１及び減速機３２の慣性が大きく、搭乗者が車体２を傾斜させること及び傾斜状態から元の直立状態に戻すことは難しい。
【００３７】
したがって、クラッチ３４で、後輪傾斜モータ３１及び減速機３２と、リンク機構Ｌとの連結を切断し、後輪傾斜モータ３１及び減速機３２の慣性の影響をなくし、搭乗者が車体２を簡単に傾斜させることができるようにすることで、さらに快適で、安定した旋回が可能となる。
【００３８】
また、ステップ１において、三輪車両１の速度が１５km/hより小さい場合、ステップ２で、制御部１１０は、図８に示すようにクラッチ３４を連結状態に制御して、第１シャフト３３と第２シャフト３５とを連結し、動力伝達可能な状態とする（ＳＴ２）。
【００３９】
次に、ステップ３で、速度センサ１０２により計測された三輪車両１の速度が０km/h、すなわち停止している状態か制御部１１０で判断する（ＳＴ３）。
【００４０】
ステップ３において、三輪車両１の速度が０km/hでない場合、ステップ４で、操舵角センサ１０１により操舵角を計測する（ＳＴ４）。
【００４１】
次に、ステップ５で、ステップ４において計測した操舵角から旋回半径を計算する（ＳＴ５）。三輪車両１の操舵角をαとすると、前輪４と後輪５とのホイールベースＷＢと、旋回半径Ｒとの間には、Ｒ×tanα＝ＷＢの関係が成立する。したがって、Ｒ＝ＷＢ／tanαから旋回半径を求めることができる。
【００４２】
次に、ステップ６で三輪車両１の走行速度を計測する（ＳＴ６）。
【００４３】
次に、ステップ７で、ステップ６において計測した走行速度から横加速度を計算する（ＳＴ７）。横加速度ａは、三輪車両１の質量をＭとすると、ａ＝ＭＶ2／Ｒとなる。
【００４４】
次に、ステップ８で、適切な後輪５の傾斜角を計算する（ＳＴ８）。次に、ステップ９で、ステップ８において求めた傾斜角まで後輪傾斜モータ３１を駆動する（ＳＴ９）。
【００４５】
このように、三輪車両１の操舵角や速度に応じて後輪５の傾斜角を制御することで、旋回性能を向上し、安定して旋回すると共に、簡単な機構で快適な乗り心地の三輪車両を提供することが可能となる。
【００４６】
また、ステップ３において、三輪車両１の速度が０km/hの場合、ステップ３１で、重力方向センサ１０３により重力方向（鉛直方向）を計測する（ＳＴ３１）。次に、ステップ３２で後輪５が重力方向と一致するような角度を計算する（ＳＴ３２）。次に、ステップ３３で、図１０に示すように、後輪５の幅方向中心線５Ｃが重力方向Ｇとなるように後輪傾斜モータ３１を駆動する（ＳＴ３３）。
【００４７】
このように、三輪車両１の速度が０km/hの場合、後輪５の幅方向中心線５Ｃが重力方向Ｇとなるようにするので、搭乗者によって車体２の姿勢を適切に維持することが可能となる。例えば、図１０に示すように、路肩のように路面が左右に傾斜している場所に停止した場合であっても、後輪５の幅方向中心線５Ｃを鉛直に維持し、搭乗者の負担や不快感を軽減することが可能となる。また、図示しない車体姿勢制御アクチュエータ等を用いて、停止時に三輪車両１の車体２を鉛直に自立させることも可能となる。
【符号の説明】
【００４８】
１…三輪車両、２…車体、４…前輪、５…後輪、６…ハンドル、２２…後方フレーム、２３…第１支持フレーム、２４…第２支持フレーム、２５…第３支持フレーム、３１…後輪傾斜モータ（後輪傾斜アクチュエータ）、３２…減速機、３３…第１シャフト、３４…クラッチ（動力切断機構）、３５…第２シャフト、４１…ホイールモータ、４２…ホイールモータカバー（車輪支持部材）、１００…車両状態計測手段、１１０…制御部、Ｌ…リンク機構
【図１】
0005382331.tif 000002
【図２】
0005382331.tif 000003
【図３】
0005382331.tif 000004
【図４】
0005382331.tif 000005
【図５】
0005382331.tif 000006
【図６】
0005382331.tif 000007
【図７】
0005382331.tif 000008
【図８】
0005382331.tif 000009
【図９】
0005382331.tif 000010
【図１０】
0005382331.tif 000011