(57)【要約】【課題】安定して旋回することができる自動車を提案する。【解決手段】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中央になるようリーン装置５０のリーンモータを駆動制御すると共に、車速や操舵角，操舵角速度に基づいて旋回内側にジャイロモーメントが作用するようジャイロ装置のジンバルモータとクラッチとを駆動制御する。これにより、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。【選択図】図１
2014069674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−８２９０３号公報
【特許文献２】特開２００８−２３６９５８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１７８３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】実施例の三輪自動車２０を上方から見た上面図である。
【図３】実施例の三輪自動車２０を前方から見た前面図である。
【図４】リーン装置５０の構成の概略を示す構成図である。
【図５】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。
【図６】図５における車体の傾斜の様子を示す説明図である。
【図７】ジャイロ装置６０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】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。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【実施例】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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）。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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