(57)【要約】      （修正有）【課題】車輪に作用するジャイロモーメントに起因する車両の横加速度を考慮して車両の目標傾斜角を演算することにより、従来に比してアクチュエータによる消費エネルギを低減すると共に、車両の傾斜角の制御性を向上させる。【解決手段】ナックルにより支持された左右の前輪と、転舵可能な後輪と、車両傾斜装置と、制御装置とを含む自動傾斜車両であり、車両傾斜装置は、揺動部材と、揺動部材を揺動させる傾斜アクチュエータと、揺動部材及びナックルに枢着された一対のタイロッドとを含み、制御装置は、車両の目標横加速度Ｇytを演算し、各車輪のジャイロモーメントＭjffに起因する車両の横加速度Ｇjを推定し、目標横加速度及びジャイロモーメントに起因する横加速度の和に基づいて車両の目標傾斜角θtを演算する。【選択図】図７
2018154258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横方向に隔置された一対の前輪と、少なくとも一つの転舵可能な後輪と、車両傾斜装置と、制御装置とを含む自動傾斜車両であって、前記一対の前輪は、それぞれ対応するナックルにより回転可能に支持されており、前記車両傾斜装置は、前後方向に延在する揺動軸線の周りに揺動する揺動部材と、前記揺動軸線の周りに前記揺動部材を揺動させる傾斜アクチュエータと、一対のタイロッドとを含み、前記一対のタイロッドは前記揺動軸線に対し横方向両側において上端の枢着部にて前記揺動部材に枢着され且つ下端の枢着部にて対応するナックルに枢着されており、前記傾斜アクチュエータはサスペンションスプリングを介して車体に連結されており、前記制御装置は、車両を旋回内側へ傾斜させるための車両の目標傾斜角を演算し、車両の傾斜角が前記目標傾斜角になるように前記傾斜アクチュエータを制御するよう構成された自動傾斜車両において、
前記制御装置は、運転者の操舵操作量及び車速に基づいて車両の目標横加速度を演算し、少なくとも前記一対の前輪について車輪速度及び前記車両のヨーレートに基づいてジャイロモーメントを演算し、前記ジャイロモーメントに起因する車両の横加速度を推定し、前記目標横加速度及び前記ジャイロモーメントに起因する横加速度の和に基づいて車両の前記目標傾斜角を演算するよう構成された自動傾斜車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の自動傾斜車両において、前記制御装置は、少なくとも前記一対の前輪について車輪速度、前記車両のヨーレート及び前記車両の傾斜角に基づいて前記ジャイロモーメントを演算するよう構成された自動傾斜車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両の自動傾斜車両において、前記車両は、乗員により操作され前記車両の目標傾斜角の大きさを予め設定された許容最大傾斜角以下に制限するか否かを設定する設定装置を有し、前記制御装置は、前記設定装置が前記目標傾斜角の大きさを制限する設定である状況において、前記目標傾斜角の大きさが前記許容最大傾斜角を越えるときには、前記目標傾斜角を前記許容最大傾斜角に制限するよう構成された自動傾斜車両。
【請求項４】
請求項３に記載の車両の自動傾斜車両において、前記制御装置は、前記設定装置が前記目標傾斜角の大きさを制限する設定である状況においては、前記車輪速度、前記ジャイロモーメント及び前記ジャイロモーメントに起因する車両の横加速度の何れかをローパスフィルタ処理するよう構成された自動傾斜車両。
【請求項５】
請求項４に記載の車両の自動傾斜車両において、前記制御装置は、前記設定装置が前記目標傾斜角の大きさを制限する設定でない状況においても、前記車輪速度、前記ジャイロモーメント及び前記ジャイロモーメントに起因する車両の横加速度の何れかをローパスフィルタ処理するよう構成され、前記設定装置が前記目標傾斜角の大きさを制限する設定である状況における前記ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数は、前記設定装置が前記目標傾斜角の大きさを制限する設定でない状況における前記ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数よりも低い値に設定された自動傾斜車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回時に自動的に旋回内側へ傾斜（リーン）する自動傾斜車両に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動傾斜車両は、車両傾斜装置を有し、旋回時に車両傾斜装置によって自動的に旋回内側へ傾斜される。例えば、下記の特許文献１には、横方向に隔置された一対の前輪と、一つの後輪と、揺動型の車両傾斜装置と、車両傾斜装置を制御する制御装置とを含み、一対の前輪はそれぞれ対応するナックルにより回転可能に支持された自動傾斜車両が記載されている。車両傾斜装置は、前後方向に延在する揺動軸線の周りに揺動可能な揺動部材と、揺動軸線の周りに揺動部材を揺動させるアクチュエータと、一対のタイロッドとを含んでいる。一対のタイロッドは、揺動軸線に対し横方向両側において上端にて揺動部材の外端に枢着され下端にて対応するナックルに一体的に連結され、各タイロッドはショックアブソーバ及びサスペンションスプリングを含んでいる。
【０００３】
揺動部材が揺動軸線の周りに揺動すると、一対のタイロッドが互いに逆方向へ上下動するので、一対の前輪、即ち左右の前輪が車体に対し互いに逆方向へ上下動し、これにより車両が横方向へ傾斜する。制御装置は、運転者の操舵操作量及び車速に基づいて車両を安定的に旋回させるための車両の目標傾斜角を演算し、アクチュエータによって揺動部材の揺動角を制御することにより、車両の傾斜角が目標傾斜角になるように車両を傾斜させるよう構成されている。なお、車両の目標傾斜角は、車両の重心に作用する遠心力と重力との合力が所定の方向に作用するよう演算される。例えば、車両の目標傾斜角は、車両の傾斜角の制御が遅れないよう、車両の実際の横加速度が検出されるのではなく、運転者の操舵操作量及び車速に基づいて車両の目標横加速度が演算され、重力加速度に対する車両の目標横加速度の比に基づいて演算される。
【０００４】
特許文献１に記載されているような従来の自動傾斜車両においては、揺動部材を揺動させて一対のタイロッドを互いに逆方向へ上下動させようとすると、各タイロッドに含まれるショックアブソーバ及びサスペンションスプリングが伸縮する。そのため、車両の傾斜角が目標傾斜角になるように車両の傾斜角を応答性よく正確に制御することが困難である。更に、各タイロッドは下端にて対応するナックルに一体的に連結されており、ナックルに対し枢動することができない。そのため、タイロッドの上下動の範囲が狭い範囲に制限されるので、車両を傾斜させることができる角度範囲が制限される。
【０００５】
従来の自動傾斜車両における上述の制限を緩和すべく、各タイロッドが上端にて揺動部材の外端に枢着され下端にて対応するナックルに枢着され、アクチュエータと車体との間にショックアブソーバ及びサスペンションスプリングが配設された構成が既に知られている。この構成の自動傾斜車両（以下「改良型の自動傾斜車両」と呼ぶ）においては、左右の前輪は、車体に対し上下方向へ相対変位可能であるが、車体に対する横方向への変位及び傾斜が制限されるよう、前輪サスペンションにより車体から懸架されている。
【０００６】
改良型の自動傾斜車両によれば、ショックアブソーバ及びサスペンションスプリングを含まないタイロッドにより、揺動部材の変位を効率的に且つ遅れなくナックルへ伝達することができるので、車両の傾斜角を応答性よく正確に目標傾斜角に制御することができる。また、各タイロッドは揺動部材及びナックルの両者に対し枢動することができるので、タイロッドの上下動可能な範囲を大きくし、車両の傾斜可能な角度範囲を大きくして車両の旋回性能を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０４９７２４号
【発明の概要】
【０００８】
〔発明が解決しようとする課題〕
自動傾斜車両、特に傾斜可能な角度範囲が大きい改良型の自動傾斜車両においては、以下に説明するように、アクチュエータによる消費エネルギが大きく、車両の傾斜角を必ずしも正確に目標傾斜角に制御することができないという課題がある。本願発明者は、この課題について鋭意検討を行った結果、車両の旋回時に車輪にはそれらの位置を車両の直進走行時のような標準状態における位置へ戻そうとするジャイロモーメントが作用することが原因であることを究明した。
【０００９】
改良型の自動傾斜車両が旋回時に旋回内側へ傾斜される際には、左右の前輪は回転している状態にて車体と共に傾斜される。左右の前輪にはそれらの位置を車両の直進走行時のような標準状態における位置へ戻そうとするジャイロモーメントが作用し、ジャイロモーメントに起因する力はタイロッド、揺動部材及びアクチュエータを介して、また前輪サスペンションを介して車体へ伝達される。よって、車体は旋回外側への力を受け、その力は車両の傾斜角を低減するよう作用する。そのため、アクチュエータは、車両の傾斜角が目標傾斜角になるよう揺動部材を揺動させるだけでなく、ジャイロモーメントによる上記作用に抗して車両の傾斜角を目標傾斜角に維持するための力を発生しなければならない。従って、左右の前輪にジャイロモーメントが作用しない場合に比して、アクチュエータによる消費エネルギが大きくなることが避けられない。
【００１０】
また、アクチュエータがジャイロモーメントによる上記作用に抗して車両の傾斜角を目標傾斜角に維持するための力を発生すると、その反力が車体などへ伝達される。よって、後に詳細に説明するように、揺動部材及び一対のタイロッドの位置関係が車両の標準状態におけるそれらの関係とは異なる関係になると共に、アクチュエータが車輪に対し下方へ変位せしめられ、車体の高さが本来の高さよりも低くなる。車体の高さが低くなると、車両の重心が車両の傾斜方向に沿って下方へ変位し、重心の旋回半径が車両の標準状態における値に比して増大するため、車両の実横加速度が低下する。そのため、車両の目標横加速度及び実横加速度の乖離が大きくなるので、車両の傾斜角が目標傾斜角になるよう車両傾斜装置を制御しても、車両の傾斜角を精度よく目標傾斜角に制御することが困難である。
【００１１】
更に、揺動部材及び一対のタイロッドの位置関係が変化すると、揺動部材及び一対のタイロッドなどを車両の標準状態における位置へ弾性的に付勢する弾性部材の弾性変形量が本来の値（揺動部材などの位置関係が変化していないときの値）とは異なる値に変化することにより弾性エネルギが蓄積される。この場合の弾性部材は、例えば枢着部に組み込まれているゴムブッシュなどである。
【００１２】
特に、車両の旋回中に車両が非常に高い減速度にて減速されると、ジャイロモーメントが急激に減少し、タイロッドを介して揺動部材へ伝達される力が急激に減少する。そのため、弾性部材に蓄積されていた弾性エネルギが放出されることにより、車体が車両の傾斜方向に沿ってアクチュエータに対し上方へ急激に変位し、車両の重心が急激に上昇する。弾性部材及びサスペンションスプリングの弾性変形量が振動的に増減するので、車両の重心の高さが振動し、車両の実横加速度も振動する。そのため、車両の傾斜角が目標傾斜角になるよう車両傾斜装置を制御しても、車両の傾斜角は振動し、車両の傾斜角を精度よく目標傾斜角に制御することが困難である。
【００１３】
本発明の主要な課題は、車輪に作用するジャイロモーメントに起因する車両の横加速度を考慮して車両の目標傾斜角を演算することにより、従来に比してアクチュエータによる消費エネルギを低減すると共に、車両の傾斜角の制御性を向上させることである。
【００１４】
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、横方向に隔置された一対の前輪（１２Ｌ、１２Ｒ）と、少なくとも一つの転舵可能な後輪（１４）と、車両傾斜装置（１８）と、制御装置（２０）とを含む自動傾斜車両（１０）であって、一対の前輪は、それぞれ対応するナックル（１６Ｌ、１６Ｒ）により回転可能に支持されており、車両傾斜装置は、前後方向に延在する揺動軸線（３４）の周りに揺動する揺動部材（３６）と、揺動軸線の周りに揺動部材を揺動させる傾斜アクチュエータ（３８）と、一対のタイロッド（４０Ｌ、４０Ｒ）とを含み、一対のタイロッドは揺動軸線に対し横方向両側において上端の枢着部（４２Ｌ、４２Ｒ）にて揺動部材に枢着され且つ下端の枢着部（４４Ｌ、４４Ｒ）にて対応するナックルに枢着されており、傾斜アクチュエータはサスペンションスプリング（５０）を介して車体（２４）に連結されており、制御装置は、車両を旋回内側へ傾斜させるための車両の目標傾斜角（θt）を演算し、車両の傾斜角（θ）が目標傾斜角になるように傾斜アクチュエータを制御するよう構成された自動傾斜車両が提供される。
【００１５】
制御装置（２０）は、運転者の操舵操作量（Ｓt）及び車速（Ｖ）に基づいて車両の目標横加速度（Ｇyt）を演算し、少なくとも一対の前輪について車輪速度及び車両のヨーレート（Ｙr）に基づいてジャイロモーメント（Ｍjff）を演算し、ジャイロモーメントに起因する車両の横加速度（Ｇj）を推定し、目標横加速度及びジャイロモーメントに起因する横加速度の和に基づいて車両の目標傾斜角（θt）を演算するよう構成される。
【００１６】
後に詳細に説明するように、自動傾斜車両が旋回する際には、車両の重心には旋回に起因する遠心力に加えてジャイロモーメントに起因する横力が作用するので、車両にはジャイロモーメントに起因する横加速度が発生する。しかるに、従来の自動傾斜車両においては、車両の目標傾斜角は、運転者の操舵操作量及び車速に基づいて車両の目標横加速度が演算され、重力加速度に対する車両の目標横加速度の比に基づいて演算される。アクチュエータによる消費エネルギが大きく、車両の傾斜角を精度よく目標傾斜角に制御することが困難であるのは、車両の目標傾斜角の演算に際し、ジャイロモーメントに起因する車両の横加速度が考慮されていないことが原因である。
【００１７】
上記の構成によれば、少なくとも一対の前輪について車輪速度及び車両のヨーレートに基づいてジャイロモーメントが演算され、ジャイロモーメントに起因する車両の横加速度が推定され、目標横加速度及びジャイロモーメントに起因する横加速度の和に基づいて車両の目標傾斜角が演算される。車両の目標横加速度は旋回に起因する遠心力に対応し、ジャイロモーメントに起因する横加速度はジャイロモーメントに起因する横力に対応する。従って、旋回に起因する遠心力及びジャイロモーメントに起因する横力の和と重力との合力が所定の方向に作用するよう、車両の目標傾斜角を従来よりも好ましい値に演算することができる。
【００１８】
よって、傾斜アクチュエータは、車両の傾斜角が目標傾斜角になるよう揺動部材を揺動させるだけでよく、ジャイロモーメントに起因する横力に抗して車両の傾斜角を目標傾斜角に維持するための力を発生する必要がない。従って、傾斜アクチュエータによる消費エネルギを従来に比して低減することができる。
【００１９】
更に、傾斜アクチュエータはジャイロモーメントに起因する横力に抗して力を発生する必要がないので、その反力が車体などに伝達されることがない。よって、揺動部材及び一対のタイロッドの位置関係が車両の標準状態におけるそれらの関係とは異なる関係になる度合を低減し、弾性部材による弾性エネルギの蓄積量を低減することができる。従って、従来に比して精度よく車両の傾斜角を目標傾斜角に制御することができ、車両の傾斜角を従来よりも好ましい値に制御することができる。即ち、車両の傾斜角の制御性を向上させることができる。
【００２０】
〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御装置（２０）は、少なくとも一対の前輪について車輪速度、車両のヨーレート（Ｙr）及び車両の傾斜角（θ）に基づいてジャイロモーメント（Ｍjff）を演算するよう構成される。
【００２１】
後に詳細に説明するように、車輪に作用するジャイロモーメントは車両の傾斜角の影響を受ける。上記態様によれば、少なくとも一対の前輪について車輪速度、車両のヨーレート及び車両の傾斜角に基づいてジャイロモーメントが演算される。よって、車両の傾斜角が考慮されることなくジャイロモーメントが演算される場合に比して、少なくとも一対の前輪についてジャイロモーメントを正確に演算することができる。
【００２２】
更に、本発明の一つの態様においては、車両（1０）は、乗員により操作され車両の目標傾斜角（θt）の大きさを予め設定された許容最大傾斜角（θmax）以下に制限するか否かを設定する設定装置（８１）を有し、制御装置（２０）は、設定装置が目標傾斜角の大きさを制限する設定である状況において、目標傾斜角が許容最大傾斜角を越えるときには、目標傾斜角の大きさを許容最大傾斜角に制限するよう構成される。
【００２３】
上記態様によれば、設定装置が目標傾斜角の大きさを制限する設定である状況においては、車両の目標傾斜角の大きさが許容最大傾斜角を越えるときには、目標傾斜角の大きさは許容最大傾斜角に制限される。乗員が車両の目標傾斜角の大きさを予め設定された許容最大傾斜角以下に制限することを希望する状況においては、車両の目標傾斜角の大きさが許容最大傾斜角を越えることを防止することができる。
【００２４】
更に、本発明の一つの態様においては、制御装置（２０）は、設定装置（８１）が目標傾斜角の大きさを制限する設定である状況においては、車輪速度、ジャイロモーメント及びジャイロモーメントに起因する車両の横加速度の何れかをローパスフィルタ処理するよう構成される。
【００２５】
上記態様によれば、設定装置が目標傾斜角の大きさを制限する設定である状況においては、車輪速度、ジャイロモーメント及びジャイロモーメントに起因する車両の横加速度の何れかがローパスフィルタ処理される。よって、車輪速度の急変に起因してジャイロモーメント及びこれに起因する車両の横加速度が急変し、車両の目標傾斜角が急変することを防止することができるので、車両の傾斜角の急変を防止して車両の乗り心地性を向上させることができる。
【００２６】
更に、本発明の一つの態様においては、制御装置（２０）は、設定装置（８１）が目標傾斜角の大きさを制限する設定でない状況においても、車輪速度、ジャイロモーメント及びジャイロモーメントに起因する車両の横加速度の何れかをローパスフィルタ処理するよう構成され、設定装置が目標傾斜角の大きさを制限する設定である状況におけるローパスフィルタ処理のカットオフ周波数（Ｆc1）は、設定装置が目標傾斜角の大きさを制限する設定でない状況におけるローパスフィルタ処理のカットオフ周波数（Ｆc2）よりも低い値に設定される。
【００２７】
上記態様によれば、設定装置が目標傾斜角の大きさを制限する設定である状況においては、車輪速度、ジャイロモーメント及びジャイロモーメントに起因する車両の横加速度の何れかを効果的にローパスフィルタ処理することができる。よって、車両の傾斜角の急変を効果的に防止して車両の乗り心地性を向上させることができる。一方、設定装置が目標傾斜角の大きさを制限する設定でない状況においては、ローパスフィルタ処理の効果を低減し、目標傾斜角が遅れなく車両の走行状況に適した値になるよう目標傾斜角を速やかに変化させることができる。従って、例えば車速及び／又は運転者の操舵操作量が急激に変化する場合にも、車両の傾斜角が車両の走行状況に適した傾斜角になるよう傾斜角を制御することができ、車両の良好な旋回性能を確保することができる。
【００２８】
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。また、本願において、「前後方向」及び「横方向」は、それぞれ車両の前後方向及び車両の横方向であり、「前方」及び「後方」は、それぞれ車両の前後方向についての前方及び後方である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による自動傾斜車両の第一の実施形態を、前輪位置における横方向の垂直切断面にて切断して示す解図的正面縦断面図である。
【図２】第一の実施形態の前輪及び車両傾斜装置を、車両の前方から見た状態にて示すスケルトン図である。
【図３】第一の実施形態の自動傾斜車両を、前後方向の中央垂直切断面にて切断して示す解図的側面縦断面図である。
【図４】第一の実施形態の自動傾斜車両を、水平切断面にて切断して示す解図的平断面図である。
【図５】第一の実施形態の後輪及び後輪サスペンションを示す拡大斜視図である。
【図６】左旋回時における実施形態を、前輪位置における横方向の垂直切断面にて切断して示す正面縦断面図である。
【図７】第一の実施形態における車両の傾斜角制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】第一の実施形態における後輪の転舵角制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】車両の旋回に起因する遠心力Ｆy、車輪のジャイロモーメントに起因する横力Ｆj及び重力Ｆgと車両の目標傾斜角θtとの関係を示す説明図である。
【図１０】操舵角Ｓt及び車速Ｖに基づいて車両の目標横加速度Ｇytを演算するためのマップである。
【図１１】車両のホイールベース及び後輪の転舵角δrを説明するための図である。
【図１２】左旋回中の車両の重心を通る垂線が左右前輪の接地点及び後輪の接地を結ぶ三角形の範囲外を通る状況を示す正面縦断面図である。
【図１３】左旋回中の車両の重心を通る垂線が左右前輪の接地点及び後輪の接地を結ぶ三角形の余裕マージンの内側を通るよう、車両の目標傾斜角が低減修正された状況を示す正面縦断面図である。
【図１４】左旋回中の車両の傾斜角が許容最大傾斜角であるときの実施形態の前後輪及び車両傾斜装置を、車両の前方から見た状態にて示すスケルトン図である。
【図１５】車両のヨーレートＹrと車輪のジャイロモーメントＭjに影響する成分Ｙrfとの関係を説明するための図である。
【図１６】従来の自動傾斜車両について、重心Ｇｍに作用する力と車両の目標傾斜角θtとの関係を示す図である。
【図１７】第一の実施形態について、目標傾斜角θt、車両の目標横加速度Ｇyt、ジャイロモーメントに起因する横加速度Ｇj及び重力加速度Ｇの関係を示す図である。
【図１８】本発明による自動傾斜車両の第二の実施形態における車両の傾斜角の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】本発明による自動傾斜車両の第三の実施形態を示す概略構成図である。
【図２０】第一の修正例の自動傾斜車両を、前後方向の中央垂直切断面にて切断して示す解図的側面縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の幾つかの実施形態について詳細に説明する。
【００３１】
［第一の実施形態］
図１乃至図４において、本発明の第一の実施形態にかかる自動傾斜車両１０は、非操舵駆動輪である一対の前輪１２Ｌ及び１２Ｒと、操舵従動輪である一つの後輪１４とを含む定員１名の三輪車両である。前輪１２Ｌ及び１２Ｒは、横方向に互いに隔置され、それぞれ対応するナックル（車輪キャリア）１６Ｌ及び１６Ｒにより回転軸線（図示せず）の周りに回転可能に支持されている。
【００３２】
実施形態においては、前輪１２Ｌ及び１２Ｒのキャンバはニュートラルキャンバであり、従って車両の１０の非旋回時における前輪のキャンバ角は０である。なお、前輪のキャンバは、ネガティブキャンバ又はポジティブキャンバであってもよい。後輪１４は、前輪に対し後方に位置し、後に詳細に説明するように、運転者によるステアリングホイール１５の操作量に応じてステアバイワイヤ式に操舵されるようになっている。図１及び後述の図６においては、ステアリングホイール１５は実際の位置とは異なる位置に図示されている。自動傾斜車両１０は、更に車両傾斜装置１８及び電子制御装置２０を含んでいる。
【００３３】
図示の実施形態においては、図には示されていないが、ナックル１６Ｌ及び１６Ｒは、駆動装置としてのインホイールモータを内蔵している。ナックル１６Ｌ及び１６Ｒは、それぞれ対応するサスペンションアーム２２Ｌ及び２２Ｒにより、車体２４に対し上下方向に変位可能であると共に、車体２４に対する横方向への変位及び傾斜が制限されるよう、支持されている。
【００３４】
図示のサスペンションアーム２２Ｌ及び２２Ｒは、それぞれ前端にてナックル１６Ｌ及び１６Ｒに一体的に連結され、後端にてジョイント２８Ｌ及び２８Ｒにより車体２４に連結されたリーディングアームである。ジョイント２８Ｌ及び２８Ｒは、例えば実質的に横方向に延在する軸線を有するゴムブッシュ装置のようなジョイントであってよい。なお、ナックル１６Ｌ及び１６Ｒに関する上記要件が満たされる限り、サスペンションアーム２２Ｌ及び２２Ｒは、トレーリングアーム、アッパアーム及びロアアームの組合せのような他のアームであってもよい。
【００３５】
サスペンションアーム２２Ｌ及び２２Ｒの前端近傍には、それぞれナックルアーム３０Ｌ及び３０Ｒの下端が一体的に連結されている。ナックルアーム３０Ｌ及び３０Ｒは、それぞれサスペンションアーム２２Ｌ及び２２Ｒから実質的に上方へ延在することによりナックル１６Ｌ及び１６Ｒに対し上下方向に延在し且つ対応するサスペンションアームの前端部及びナックルと一体的に上下動する。
【００３６】
図１及び図６に示されているように、ナックルアーム３０Ｌ及び３０Ｒは、前後方向に見て直線状をなしているが、図３に示されているように、ナックル１６Ｌ及び１６Ｒの部材などに干渉しないよう、横方向に見て前方へ向けて開いた実質的にＣ形をなしている。なお、ナックルアーム３０Ｌ及び３０Ｒは、それぞれナックル１６Ｌ及び１６Ｒと一体的に連結されていてもよく、横方向に見て後方へ向けて開いた実質的にＣ形又は直線状をなしていてもよい。
【００３７】
インホイールモータの回転方向及び出力は、運転者によるシフトレバー及びアクセルペダル（何れも図示せず）の操作に応じて電子制御装置２０により制御される。前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び後輪１４の制動力は、運転者によるブレーキペダル（図示せず）の操作に応じて作動する制動装置３２が、電子制御装置２０によって制御されることにより制御される。
【００３８】
車両傾斜装置１８は、前後方向に延在する揺動軸線３４の周りに揺動する揺動部材３６と、揺動軸線３４の周りに揺動部材３６を揺動させる傾斜アクチュエータ３８と、一対のタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒとを含んでいる。タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒは、揺動軸線３４に対し横方向両側において実質的に上下方向に延在し、それぞれ上端にてジョイント４２Ｌ及び４２Ｒにより揺動部材３６の対応する外端に枢動可能に連結されている。なお、ジョイント４２Ｌ及び４２Ｒは、実質的に車両前後方向に延在する軸線を有するゴムブッシュ付の枢軸ピンを含むジョイントであることが好ましいが、ボールジョイントのようなジョイントであってもよい。
【００３９】
更に、タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒは、それぞれ下端にてボールジョイントのようなジョイント４４Ｌ及び４４Ｒによりナックルアーム３０Ｌ及び３０Ｒの上端に枢動可能に連結されている。前述のように、ナックルアーム３０Ｌ及び３０Ｒは、それぞれサスペンションアーム２２Ｌ及び２２Ｒから実質的に上方へ延在することによりナックル１６Ｌ及び１６Ｒに対し上下方向に延在し且つ対応するナックルと一体的に上下動する。よって、タイロッド４０Ｌ、４０Ｒの下端は、それぞれナックルアーム３０Ｌ、３０Ｒ及びサスペンションアーム２２Ｌ、２２Ｒを介してナックル１６Ｌ、１６Ｒに一体的に連結されている。
【００４０】
図２に示されているように、ジョイント４２Ｌ及び４２Ｒの中心をそれぞれ枢点Ｐal及びＰarとし、ジョイント４４Ｌ及び４４Ｒの中心をそれぞれ枢点Ｐbl及びＰbrとし、前輪１２Ｌ及び１２Ｒの接地点をそれぞれＰfl及びＰfrとする。車両１０が水平路にて静止又は直進走行する状態（以下「標準状態」という）にあるときには、枢点Ｐbl及びＰbrは、それぞれ前輪１２Ｌ及び１２Ｒのタイヤの上縁部よりも高い位置に位置しているが、タイヤの上縁部と同一又はそれよりも低い位置に位置していてもよい。
【００４１】
車両１０が標準状態にあるときには、枢点Ｐal及びＰar、枢点Ｐbl及びＰbr及び接地点Ｐfl及びＰfrは、それぞれ車両１０の中心平面６６に対し左右対称である。なお、中心平面６６は、車両１０の横方向の中央を通り車両の前後方向に延在する平面であり、車両が標準状態にあるときには鉛直方向に沿って延在する。枢点Ｐbl及びＰbrの間の距離は、枢点Ｐal及びＰarの間の距離よりも大きく、接地点Ｐfl及びＰfrの間の距離よりも小さい。枢点Ｐblは実質的に枢点Ｐal及び接地点Ｐflを結ぶ線分Ｌacl上に位置し、枢点Ｐbrは、枢点Ｐbrは実質的に枢点Ｐar及び接地点Ｐfrを結ぶ線分Ｌacr上に位置しているが、枢点Ｐbl及びＰbrはそれぞれ線分Ｌacl及びＬacr上に位置していなくてもよい。
【００４２】
揺動部材３６は、揺動軸線３４の周りに回転可能なボス部３６Ｂと、ボス部３６Ｂと一体をなしボス部３６Ｂから互いに逆方向へ延在するアーム部３６ＡＬ及び３６ＡＲとを有し、揺動軸線３４の周りに揺動可能なスイングアーム部材として機能する。アーム部３６ＡＬ及び３６ＡＲの有効長さ、即ち軸線３４と枢点Ｐblとの間の距離及び軸線３４と枢点Ｐbrとの間の距離は同一である。
【００４３】
以上の説明から解るように、左右の前輪１２Ｌ及び１２Ｒ、傾斜アクチュエータ３８、揺動部材３６及び一対のタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒは、車両の標準状態におけるそれらの位置へ弾性的に付勢されている。上記部材を弾性的に付勢する付勢手段は、サスペンションアーム２２Ｌ及び２２Ｒの弾性、サスペンションアームの後端のジョイント２８Ｌ及び２８Ｒに組み込まれたゴムブッシュ装置、及びジョイント４２Ｌ及び４２Ｒに組み込まれたゴムブッシュなどである。
【００４４】
図２及び図１４においては、これらの付勢手段が総括的に仮想の弾性部材４５Ｌ及び４５Ｒとして図示されている。弾性部材４５Ｌ及び４５Ｒは、それぞれアーム部３６ＡＬ及び３６ＡＲ及びタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒのなす角度が標準状態における角度から変化するときには、その変化を抑制する力を発生すると考えられてよい。即ち、各弾性部材は、対応するアーム部及びタイロッドのなす角度が標準状態における角度よりも小さくなると、その角度を大きくするよう圧縮力を発生する。逆に、各弾性部材は、対応するアーム部及びタイロッドのなす角度が標準状態における角度よりも大きくなると、その角度を小さくするよう引張り力を発生する。
【００４５】
傾斜アクチュエータ３８は、例えば直流ブラシレスモータなどの電動機３８Ｍ及び図には示されていない減速歯車を含むハーモニックドライブ（登録商標）のような回転型の電動アクチュエータであってよい。アクチュエータ３８の出力回転軸は後方へ突出し、出力回転軸の先端にボス部３６Ｂが固定的に取り付けられており、これにより電動機３８Ｍの回転運動が揺動部材３６へ揺動運動として伝達されるようになっている。なお、アクチュエータ３８は、往復動型又は揺動型のアクチュエータであってもよく、前者の場合にはアクチュエータの往復動が運動変換機構により揺動運動に変換されて揺動部材３６へ伝達されるようになっていてよい。
【００４６】
図３に示されているように、アクチュエータ３８は、横方向に隔置され車体２４に固定された一対のブラケット４６の間に配置されている。アクチュエータ３８は横方向に互いに離れるよう突出する一対の枢軸４８を有し、枢軸４８がブラケット４６によって回転可能に支持されることにより、枢軸４８の周りに揺動可能に支持されている。アクチュエータ３８の前端部とその下方の車体２４との間には、サスペンションスプリング５０及びショックアブソーバ（図示せず）が介装されている。よって、アクチュエータ３８は、車体に対する横方向への変位及び傾斜が制限されるが、前端部及び後端部にて車体２４に対し上下方向に変位可能であるよう、サスペンションスプリング５０及びショックアブソーバを介して車体に連結されている。なお、サスペンションスプリング５０は例えば圧縮コイルばねのような弾性部材であってよい。
【００４７】
サスペンションスプリング５０及びショックアブソーバは、サスペンションアーム２２Ｌ及び２２Ｒなどと共働して前輪サスペンション５２を構成している。よって、前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び車両傾斜装置１８は、車体２４に対し上下方向へ相対変位可能であるが、車体に対する横方向への変位及び傾斜が制限されるよう、前輪サスペンション５２により車体２４から懸架されている。車両の走行時に前輪１２Ｌ、１２Ｒが路面から受け車体２４へ伝達される衝撃は、サスペンションスプリング５０によって緩和される。前輪１２Ｌ、１２Ｒと車体２４との間の相対上下振動は、図には示されていないショックアブソーバにより減衰される。
【００４８】
アクチュエータ３８は、車体２４に作用する重力により、一対のブラケット４６を介して下方への力を受ける。しかし、アクチュエータ３８は、車両傾斜装置１８により下方へ変位することが阻止されるので、後方側部分が車体２４に対し上方へ変位し前方側部分が車体２４に対し下方へ変位するよう、枢軸４８の周りに揺動する。よって、サスペンションスプリング５０が圧縮変形せしめられるので、車体２４の重量はサスペンションスプリング５０の圧縮変形によるばね力によって支持される。また、サスペンションスプリング５０の圧縮変形量は、前輪１２Ｌ及び１２Ｒがバウンドし、アクチュエータ３８の後方側部分が上方へ変位すると増大し、逆に前輪がリバウンドし、アクチュエータ３８の後方側部分が下方へ変位すると減少する。
【００４９】
図５に示されているように、後輪１４は、ホイール１４Ｈ及びホイールの外周に取り付けられたタイヤ１４Ｔを含み、後輪サスペンション５４により車体２４から懸架されている。後輪サスペンション５４は、後輪１４の上方に位置するアッパアーム部材５６と、後輪１４の横方向両側に位置する一対のスイングアーム５８とを含んでいる。アッパアーム部材５６は、ベース部５６Ｂと、後輪１４の両側にてベース部から車両後方且つ下方へ延在する一対のアッパアーム部５６Ａとを有している。各スイングアーム５８は、後端にて対応するアッパアーム部５６Ａの下端部に上下方向に枢動可能に連結され、前端にて後輪１４の回転軸１４Ｓを回転可能に支持している。ホイール１４Ｈを回転可能に支持する支持部材１４Ｂとベース部５６Ｂとの間には、サスペンションスプリング６０及びショックアブソーバ（図示せず）が介装されている。よって、後輪１４は車体２４に対し上下動することができ、それらの相対上下振動はショックアブソーバにより減衰される。
【００５０】
車体２４には転舵アクチュエータ６２が固定されている。転舵アクチュエータ６２は回転型の電動アクチュエータであり、直流ブラシレスモータのような電動機（図示せず）を含んでいる。電動機の回転軸は下方へ延在し、回転軸の先端はアッパアーム部材５６のベース部５６Ｂに一体的に連結されており、これにより電動機の回転運動がアッパアーム部材５６へ伝達されるようになっている。なお、転舵アクチュエータ６２も、往復動型の電動アクチュエータであってもよく、その場合にはアクチュエータの往復動が運動変換機構により回転運動に変換されてアッパアーム部材５６へ伝達されるようになっていてよい。
【００５１】
以上の説明から解るように、後輪１４は、車体２４に対し上下動可能に且つ転舵アクチュエータ６２の電動機の回転軸の軸線と同一のキングピン軸６４の周りに回転可能に、後輪サスペンション５４により車体２４から懸架されている。車両１０の旋回時には、後輪１４がアクチュエータ６２によりキングピン軸６４の周りに回転されることにより転舵される。キングピン軸６４は車体２４に対し横方向へ傾斜することができないので、後述のように車体２４が横方向へ傾斜すると、後輪１４も車体２４と同一の角度だけ横方向へ傾斜する。
【００５２】
図６に示されているように、揺動部材３６が揺動軸線３４の周りに揺動すると、タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒが互いに逆方向へ上下動することにより、前輪１２Ｌ及び１２Ｒが車体２４に対し互いに逆方向へ上下動し、これにより車両１０が横方向へ傾斜する。なお、図６においては、車両１０に遠心力が作用することによるタイヤの弾性変形が誇張して図示されている。図６には示されていないが、車両１０の旋回内側への傾斜角θの大きさが大きくなるにつれて、旋回外輪側の枢点Ｐbrは、車両の横方向外側へ向けて移動し、逆に、旋回内輪側の枢点Ｐblは、車両の横方向内側へ向けて移動する（図２参照）。
【００５３】
ナックルアーム３０Ｌ、３０Ｒ及びタイロッド４０Ｌ、４０Ｒは、車体２４を支持するための圧縮荷重を受け、車両傾斜装置１８が作動すると、圧縮荷重は、旋回外輪においては増大し、旋回内輪においては減少する。ナックルアーム３０Ｌ、３０Ｒ及びタイロッド４０Ｌ、４０Ｒは、車両傾斜装置１８の作動により圧縮荷重が変動しても実質的に湾曲変形しないよう構成されている。即ち、ナックルアーム及びタイロッドは、車両傾斜装置１８の作動により圧縮荷重が変動しても、上端の枢点Ｐal及びＰarと下端の枢点Ｐbl及びＰbrとの間の距離の減少率が、３％以下、好ましくは２％以下、更に好ましくは１％であるよう構成されている。なお、上記減少率は、例えば１０％以下の範囲にて３％以上であってもよい。
【００５４】
図４及び図６に示されているように、車両１０の標準積載状態における重心Ｇmは、車両の上下方向の中心平面６６上にてアクチュエータ３８に対し後方且つ低い位置にある。車両１０の傾斜角θは、中心平面６６が鉛直方向６８に対しなす角度である。図４に示されているように、前輪１２Ｌ、１２Ｒの接地点Ｐfl、Ｐfr及び後輪１４の接地点Ｐrを結ぶ二等辺三角形を三角形６９と指称する。
【００５５】
車両１０の傾斜角θの時間変化率、即ち車両の傾斜角速度θd（＝dθ/dt）は、ジャイロスコープ７０により検出されるようになっている。ジャイロスコープ７０により検出された車両の傾斜角速度θdを示す信号は、電子制御装置２０へ入力される。なお、傾斜角θは、揺動部材３６の揺動角が０で、中心平面６６が鉛直方向６８と一致するときに０になり、車両１０が左方向へ傾斜するときに正の値になる。傾斜角速度θdは、車両１０の傾斜角が左方へ変化するときに正の値になる。更に、車両１０の傾斜角θは、車体２４のロール角（図示せず）と実質的に同一であるので、車体のロール角がロール角センサにより車両１０の傾斜角θとして検出されてもよい。
【００５６】
ステアリングホイール１５の回転角に等しい操舵角Ｓtは、運転者の操舵操作量として操舵角センサ７２により検出される。操舵角センサ７２により検出された操舵角Ｓtを示す信号は、電子制御装置２０へ入力される。更に、電子制御装置２０には、車輪速度センサ７４FL、７４FR及び７４Rにより検出されたそれぞれ左右の前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び後輪１４の車輪速度（周速度）Ｖfl、Ｖfr及びＶrを示す信号が入力され、回転角センサ７６により検出された電動機３８Ｍの回転角φmを示す信号が入力される。
【００５７】
電子制御装置２０は、車輪速度Ｖfl、Ｖfr及びＶrに基づいて車速Ｖを演算し、操舵角Ｓt及び車速Ｖに基づいて後輪１４の目標転舵角δrtを演算し、後輪の転舵角δrが目標転舵角δrtになるよう、転舵アクチュエータ６２を制御することにより、後輪１４をステアバイワイヤ式に転舵する。なお、回転角センサ７６により検出される回転角φmは、揺動部材３６の揺動角が０のときに０になり、車両１０が左方向へ傾斜するよう揺動部材３６が揺動するときに正の値になる。
【００５８】
図には示されていないが、電子制御装置２０には、アクセルポジションセンサから、運転者により操作されるアクセルペダルの踏み込み操作量であるアクセルポジションＡpを示す信号が入力される。電子制御装置２０には、シフトポジションセンサから、運転者により操作されるシフトレバーの操作位置であるシフトポジションＳpを示す信号が入力される。電子制御装置２０には、３軸加速度センサ７８から車両１０の前後加速度Ｇx、横加速度Ｇy及び上下加速度Ｇzを示す信号が入力され、ヨーレートセンサ７９から車両１０のヨーレートＹrを示す信号が入力される。更に、電子制御装置２０には、踏力センサ８０から、運転者によるブレーキペダル（図示せず）に対する踏力Ｆpを示す信号が入力される。なお、前後加速度Ｇxは、車両の前進方向への加速を正として検出される。
【００５９】
電子制御装置２０は、アクセルポジションＡp及びシフトポジションＳpに基づいてインホイールモータの出力及び回転方向を制御することにより、前輪１２Ｌ及び１２Ｒの駆動力を制御する。更に、電子制御装置２０は、踏力Ｆpに基づいて制動装置３２を制御することにより前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び後輪１４の制動力を制御する。なお、制動時には、インホイールモータによる回生が行われてもよい。
【００６０】
図９に示されているように、車両１０の旋回に起因して重心Ｇmに作用する遠心力をＦyとし、前２輪及び後輪のジャイロモーメントに起因して重心Ｇmに作用する横力をＦjとし、重力をＦgとする。図１１に示されているように、左右の前輪１２Ｌ及び１２Ｒの接地点Ｐfl及びＰfrの中点Ｐfと後輪１４の接地点Ｐrとを結ぶ直線を直線８２とする。電子制御装置２０は、遠心力Ｆy及び横力Ｆjの和と重力Ｆgとの合力Ｆyjgが直線８２へ向かう方向（本明細書においては「所定の方向」という）へ作用するよう、車両１０を旋回内側へ傾斜させるための目標傾斜角θtを演算する。
【００６１】
具体的には、電子制御装置２０は、図７に示されたフローチャートに従って、車両の目標横加速度Ｇyを演算し、前２輪及び後輪のジャイロモーメントにより発生される車両の横加速度Ｇjを演算する。更に、電子制御装置２０は、重力加速度Ｇに対する目標横加速度Ｇy及び横加速度Ｇjの和の比（Ｇy＋Ｇj）／Ｇに基づいて目標傾斜角θtを演算する。更に、電子制御装置２０は、車両の傾斜角θが目標傾斜角θtになるように傾斜アクチュエータ３８の電動機３８Ｍの回転角φmを制御する。従って、電子制御装置２０は、車両傾斜装置１８の揺動部材３６の揺動角φを制御することにより車両１０を傾斜させるよう構成された制御装置として機能する。
【００６２】
特に、第一の実施形態においては、電子制御装置２０は、図１２に示されているように、車両１０の重心Ｇmを通る垂線８４が、三角形６９（図４参照）の範囲外又は所定の余裕マージンを通る場合には、図１３に示されているように、垂線８４が余裕マージンの内側を通るよう、目標傾斜角θtを低減修正する。よって、垂線８４が三角形６９の斜辺よりも所定の余裕マージンの距離だけ内側を通るときの車両の傾斜角を最大許容傾斜角θamaxとすると、目標傾斜角θtは、その大きさが最大許容傾斜角θamaxを越えないよう、必要に応じて修正される。なお、所定の余裕マージンは、種々の部材の製造公差などを考慮して予め設定される。また、図１３においては、図１２に示された重心Ｇm、中心平面６６及び垂線８４の位置が、それぞれ符号Ｇm′、６６′及び８４′にて示されている。
【００６３】
前述のように、車両１０の旋回内側への傾斜角θの大きさが大きくなるにつれて、旋回外輪側の枢点Ｐblは、車両の横方向外側へ向けて移動し、逆に、旋回内輪側の枢点Ｐbrは、車両の横方向内側へ向けて移動する。よって、第一の実施形態においては、図１４に示されているように、車両１０が旋回内側へ傾斜しているときには、枢点Ｐbrは線分Ｌacrに対し旋回外側に位置し、枢点Ｐblは線分Ｌacl上又は線分Ｌaclに対し車両の内側に位置する。
【００６４】
なお、図１においては、電子制御装置２０及びジャイロスコープ７０などのセンサは、車両１０の外に図示されているが、車両１０に搭載されている。電子制御装置２０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータであってよい。図７及び図８に示されたフローチャートに対応する制御プログラムは、ＲＯＭに格納されており、車両１０の傾斜角θ及び後輪１４の転舵角δrなどは、それらの制御プログラムに従ってＣＰＵにより制御される。
【００６５】
＜車両の傾斜角制御ルーチン＞
次に、図７に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態における車両の傾斜角制御ルーチンについて説明する。なお、図７に示されたフローチャートによる傾斜角の制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに所定の時間毎に繰返し実行される。
【００６６】
まず、ステップ１０においては、ジャイロスコープ７０により検出された車両の傾斜角速度θdを示す信号などの信号が読み込まれる。
【００６７】
ステップ２０においては、ジャイロスコープ７０により検出された車両の傾斜角速度θdが積分されることにより、車両１０の傾斜角θが演算される。なお、ジャイロスコープ７０が車両１０の傾斜角θを示す信号を出力する場合には、傾斜角速度θdの積分は不要である。
【００６８】
ステップ３０においては、車輪速度Ｖfl、Ｖfr及びＶrに基づいて車速Ｖが演算され、操舵角Ｓt及び車速Ｖに基づいて図１０に示されたマップが参照されることにより、車両１０の目標横加速度Ｇytが演算される。なお、図１０に示されているように、目標横加速度Ｇytは、操舵角Ｓtの絶対値が大きいほど大きさが大きくなり、車速Ｖが高いほど大きくなるよう演算される。
【００６９】
ステップ４０においては、車輪速度Ｖfl、Ｖfr及びＶrがそれぞれ左前輪１２Ｌ、右前輪１２Ｒ及び後輪１４の有効半径Ｒfl、Ｒfr及びＲrにて除算されることにより、左前輪、右前輪及び後輪の角速度ωfl、ωfr及びωrが演算される。車輪速度Ｖfl、Ｖfr及びＶrが回転角速度である場合には、角速度ωfl、ωfr及びωrはそれぞれ車輪速度Ｖfl、Ｖfr及びＶrと同一であるので、このステップは不要である。
【００７０】
ステップ５０においては、左前輪、右前輪及び後輪の角速度ωfl、ωfr及びωrが第一のカットオフ周波数Ｆclにてローパスフィルタ処理されることにより、ローパスフィルタ処理後の左前輪、右前輪及び後輪の角速度ωfllp、ωfrlp及びωrlpが演算される。なお、第一のカットオフ周波数Ｆclは、例えば、後述の第二の実施形態における第二のカットオフ周波数Ｆc2よりも低い値、例えば０．５Ｈzである。
【００７１】
ステップ６０においては、車両のヨーレートＹrのうち左前輪、右前輪及び後輪のジャイロモーメントに影響する成分Ｙrfl、Ｙrfr及びＹrrが、下記の式（１）に従って演算される。
Ｙrfl＝Ｙrfr＝Ｙrr＝Ｙr・cosθ  （１）
【００７２】
なお、左右の前輪がキャンバ角θc（ネガティブキャンバの場合が正）を有する場合には、ジャイロモーメントに影響する車両のヨーレートＹrの左前輪及び右前輪についての成分Ｙrfl及びＹrfrは、それぞれ下記の式（２）及び（３）に従って演算される。図１５に示されているように、車輪１２の位置における車両のヨーレートＹrは水平面１００における車両のヨー変化率である。これに対し、車両のヨーレートＹrのうち車輪１２のジャイロモーメントＭjに影響する成分Ｙrfは、車輪の回転軸線を通り車輪の中心平面に垂直な平面１０２におけるヨー変化率である。式（１）〜（３）は、上記後者の平面１０２が上記前者の平面１００に対し車両の傾斜角に等しい角度θ傾斜していることに基づく式である。
Ｙrfl＝Ｙr・cos(θ-θc)  （２）
Ｙrfr＝Ｙr・cos(θ+θc)  （３）
【００７３】
更に、ステップ６０においては、前二輪及び後輪の慣性モーメントをそれぞれＩf及びＩrとして、前二輪及び後輪のジャイロモーメントＭjff及びＭjrが、それぞれ下記の式（４）及び（５）に従って演算される。なお、式（４）及び（５）は、ジャイロモーメントが車輪の慣性モーメント及び角速度の積の２分の１であることに基づく式であり、式（５）におけるcosδrは、後輪１４が車両の前後方向に対し角度δr傾斜していることに基づく補正係数である。
Ｍjff＝Ｉf（ωfl・Ｙrfl＋ωfr・Ｙrfr）／２  （４）
Ｍjr=Ｉf・ωr・Ｙrr・|cosδr|／２  （５）
【００７４】
ステップ７０においては、ジャイロモーメントＭjff及びＭjrにより発生される車両の横加速度Ｇjが、下記の式（６）に従って演算される。なお、図９に示されているように、車両の重心Ｇmの高さをＨとし、左右の前輪について車輪の回転平面と回転軸線との交点Ｏの高さの平均値をＲtとして、Ｌgは高さＨと平均値Ｒtとの差Ｈ−Ｒtである。車両の標準状態に於ける重心Ｇmの高さをＨ0とし、左右の前輪の半径の平均値をＲt0とすると、高さＨ及び平均値Ｒtはそれぞれ記の式（７）及び（８）にて表される。
Ｇj＝｛Ｍ／（Ｍjff＋Ｍjr）｝Ｌg  （６）
Ｈ＝Ｈ0・cosθ  （７）
Ｒt＝Ｒt0・cosθ  （８）
【００７５】
ステップ８０においては、車両１０を旋回内側へ傾斜させるための車両の目標傾斜角θtが、下記の式（９）に従って演算される。なお、下記の式（９）における重力加速度Ｇは正の定数であってよい。
θt＝tan−１{(Ｇyt+Ｇj)／Ｇ}  （９）
【００７６】
ステップ９０においては、車両の目標傾斜角θtの大きさが最大許容傾斜角θamaxを越えているときには、大きさが最大許容傾斜角θamaxになるよう目標傾斜角θtが修正される。なお、目標傾斜角θtの大きさが最大許容傾斜角θamax以下であるときには、即ち車両１０の重心Ｇmを通る垂線８４が三角形６９の図には示されていない余裕マージンよりも内側を通る場合には、車両の目標傾斜角θtは修正されない。
【００７７】
ステップ１００においては、車両１０の傾斜角θと車両の目標傾斜角θtとの偏差θ−θtの絶対値が基準値θ0（正の定数）よりも小さいか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには車両の傾斜角θの修正制御は不要であるので、傾斜角の制御は一旦終了し、否定判別が行われたときには傾斜角の制御はステップ１１０へ進む。
【００７８】
ステップ１１０においては、車両１０の傾斜角θと目標傾斜角θtとの偏差θ−θtを０にするための揺動部材３６の目標揺動角φtが演算されると共に、目標揺動角φtを達成するための傾斜アクチュエータ３８の電動機３８Ｍの目標回転角φmtが演算される。
【００７９】
ステップ１２０においては、電動機３８Ｍの回転角φmが目標回転角φmtになるよう電動機３８Ｍが制御されることにより、揺動部材３６の揺動角φが目標揺動角φtになるよう制御され、これにより車両１０の傾斜角θが目標傾斜角θtになるよう制御される。
【００８０】
以上の説明から解るように、ステップ２０において、ジャイロスコープ７０により検出された車両１０の傾斜角速度θdに基づいて車両１０の傾斜角θが演算される。ステップ３０〜８０において、車両１０を旋回内側へ傾斜させるための車両の目標傾斜角θtが演算される。更に、ステップ１００〜１２０において、車両１０の傾斜角θと目標傾斜角θtとの偏差θ−θtの大きさが基準値θ0以下になり、揺動部材３６の揺動角φが目標揺動角φtになるよう、傾斜アクチュエータ３８の電動機３８Ｍが制御される。
【００８１】
特に、ステップ３０において、操舵角Ｓt及び車速Ｖに基づいて車両１０の目標横加速度Ｇytが演算され、ステップ４０〜７０において、前二輪及び後輪のジャイロモーメントＭjff及びＭjrにより発生される車両の横加速度Ｇjが演算される。目標傾斜角θtは、ステップ８０において、重力加速度Ｇに対する目標横加速度Ｇy及び横加速度Ｇjの和の比（Ｇy＋Ｇj）／Ｇに基づいて演算される。よって、車両１０の旋回による遠心力Ｆy及び車輪のジャイロモーメントにより発生される横力Ｆjの和Ｆy＋Ｆjと重力Ｆgとの合力Ｆyjgが所定の方向へ作用するよう、車両１０を旋回内側へ傾斜させて、車両を安定的に旋回させることができる。
【００８２】
また、ステップ９０において、車両１０の重心Ｇmを通る垂線８４が、三角形６９の範囲外を通る場合には、垂線８４が三角形６９の余裕マージンよりも内側を通るよう、車両の目標傾斜角θtが修正される。よって、仮に車両の傾斜角θが最大許容傾斜角θamaxに等しい目標傾斜角θtになるよう制御されている状態にて車両が停止しても、車両は安定して停止することができる。
【００８３】
＜後輪の転舵角制御ルーチン＞
次に、図８に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態における後輪の転舵角制御ルーチンについて説明する。なお、図８に示されたフローチャートによる転舵角の制御も、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに所定の時間毎に繰返し実行される。
【００８４】
まず、ステップ２１０においては、操舵角センサ７２により検出された操舵角Ｓtを示す信号などの信号が読み込まれる。
【００８５】
ステップ２２０においては、車両１０のホイールベースをＬとして、車両１０の目標横加速度Ｇyt及び車速Ｖに基づいて、下記の式（１０）に従って後輪１４の目標転舵角δrtが演算される。
δrt＝tan−１（Ｌ・Ｇyt／Ｖ２）  …（１０）
【００８６】
なお、図１１に示されているように、車両１０のホイールベースＬは、左右の前輪１２Ｌ及び１２Ｒの接地点Ｐfl及びＰfrの中点Ｐfと後輪１４の接地点Ｐrとの距離である。また、後輪１４の転舵角δrは、車両の中点Ｐfと後輪１４の接地点Ｐrとを結ぶ直線８２に対し、後輪１４の回転中心平面が回転軸線１４Ａの位置においてなす角度であり、目標転舵角δrtは転舵角δrの目標値である。図１１においては、明瞭化の目的で、各車輪は傾斜していない状態にて図示されている。
【００８７】
ステップ２３０においては、後輪１４の目標転舵角δrtの絶対値が制限値δrmax（正の定数）を越えているか否かの判別、即ち後輪１４の転舵角δrの大きさが制限されるべきであるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには転舵角の制御はステップ２５０へ進み、肯定判別が行われたときには傾斜角の制御はステップ２４０へ進む。
【００８８】
ステップ２４０においては、後輪１４の目標転舵角δrtが下記の式（１１）に従って演算される。なお、下記の式（１１）において、signδrtは車両１０の左旋回方向を正とする目標転舵角δrtの符号を意味する。
Δrt＝δrmax・signδrt  （１１）
【００８９】
ステップ２５０においては、後輪１４の転舵角δrが目標転舵角δrtになるよう転舵アクチュエータ６２が制御される。
【００９０】
以上の説明から解るように、ステップ２２０において、車両１０の目標横加速度Ｇyt及び車速Ｖに基づいて後輪１４の目標転舵角δrtが演算され、ステップ２５０において後輪１４の転舵角δrが目標転舵角δrtになるよう制御される。よって、後輪１４の転舵角δrを運転者の操舵操作量を示す操舵角Ｓt及び車速Ｖに応じて制御することができる。
【００９１】
特に、ステップ２３０において、後輪１４の目標転舵角δrtの絶対値が制限値δrmaxを越えていると判別されると、ステップ２４０においては、後輪１４の目標転舵角δrtの大きさが制限値δrmaxに制限される。よって、後輪１４の転舵角δrの大きさが過剰になることを確実に防止することができる。
【００９２】
＜車輪に作用するジャイロモーメントの影響による問題＞
前述のように、従来の自動傾斜車両、特に改良型の自動傾斜車両においては、車輪に作用するジャイロモーメントの影響により、傾斜アクチュエータの消費エネルギが大きい。更に、車両の傾斜角θを精度よく車両の目標傾斜角θtに制御することが困難であり、車両の傾斜角の制御性がよくないという問題がある。図１４、図１６及び図１７を参照して、これらの問題について説明する。
【００９３】
図１４は、車両１０が傾斜した状態を示すスケルトン図である。なお、傾斜アクチュエータ３８は枢軸４８の周りに枢動するよう支持されているので、揺動部材３６が下方へ変位し、アクチュエータ３８の後方側部分が下降すると、アクチュエータ３８の前方側部分が上昇し、サスペンションスプリング５０が伸張する。図２及び図１４においては、揺動部材３６の上下変位とサスペンションスプリング５０の伸縮変形とが対応するよう、サスペンションスプリング５０はアクチュエータ３８の上側に図示されている。
【００９４】
車両１０の傾斜角θの大きさが最大許容傾斜角θamaxのような大きい値であるときには、旋回外輪側の枢点Ｐbrは、枢点Ｐar及び接地点Ｐfrを結ぶ線分Ｌacr上よりも横方向外側に位置する。旋回内輪側の枢点Ｐblは、枢点Ｐal及び接地点Ｐflを結ぶ線分Ｌacl上又は該線分よりも横方向内側に位置する。
【００９５】
例えば、車両１０が左旋回する場合には、揺動部材３６は、旋回外輪側が低くなるようアクチュエータ３８の回転トルクによって車両の前方から見て揺動軸線３４の周りに反時計回り方向へ揺動される。これにより、旋回外輪側のタイロッド４０Ｒが車体２４に対し下方へ押し下げられ、旋回内輪側のタイロッド４０Ｌが車体２４に対し上方へ持ち上げられ、その結果車両１０の全体が旋回内側へ傾斜する。よって、前輪１２Ｌ及び１２Ｒ及び後輪１４は、車体２４と実質的に同一の角度旋回内側へ傾斜する。
【００９６】
前輪１２Ｌ及び１２Ｒ及び後輪１４が傾斜すると、前輪及び後輪にはそれぞれジャイロモーメントＭjf及びＭjrが作用し、前輪及び後輪はそれぞれ車両１０が標準状態であるときの前輪の位置及び後輪の位置へ戻ろうとする。なお、前輪１２Ｌ及び１２Ｒはインホイールモータを内蔵しており、前輪の質量は後輪１４の質量よりも大きいので、ジャイロモーメントＭjfはジャイロモーメントＭjrよりも大きい。
【００９７】
前輪及び後輪は接地点において路面Ｒに接しており、路面に対し横方向へ変位することができないので、前輪１２Ｌ及び１２Ｒはジャイロモーメントによりそれぞれ接地点Ｐfl及びＰfrの周りに反時計回り方向へ枢動しようする。なお、後輪１４も接地点Ｐrの周りに反時計回り方向へ枢動しようとする。よって、枢点Ｐbl及びＰbrはそれぞれ接地点Ｐfl及びＰfrの周りに反時計回り方向へ回転しようとするので、枢点Ｐal及びＰarはそれぞれタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒを介して左方且つ下方への力を受ける。よって、アクチュエータ３８は揺動部材３６から左方且つ下方への力を受け、その力は車両１０の傾斜角θを低減するよう作用する。
【００９８】
また、ジャイロモーメントＭjfは、サスペンションアーム２２Ｌ及び２２Ｒを経て車体２４へ伝達され、ジャイロモーメントＭjrは後輪サスペンション５４を経て車体２４へ伝達される。これらのジャイロモーメントは、車体２４の傾斜を低減しようとするので、車両１０の傾斜角θを低減するよう作用する。
【００９９】
従来の自動傾斜車両においては、車両の目標傾斜角θtは、車両の目標横加速度Ｇyt及び重力加速度Ｇに基づいて下記の式（１２）に従って演算される。
θt＝tan−１(Ｇyt／Ｇ)  （１２）
【０１００】
図１６は、従来の自動傾斜車両について、重心Ｇｍに作用する力と車両の目標傾斜角θtとの関係を示している。上記式（１２）における車両の目標横加速度Ｇytは車両の旋回に起因する遠心力Ｆyに対応し（Ｇyt＝Ｆy／Ｍ）、重力加速度Ｇは重力Ｆgに対応している（Ｇ＝Ｆg／Ｍ）。よって、従来の自動傾斜車両においては、目標傾斜角θtは、図１６に示されているように、遠心力Ｆyと重力Ｆgとの合力Ｆygが、直線８２へ向かう所定の方向へ作用するよう、演算される。
【０１０１】
しかし、重心ＧｍにはジャイロモーメントＭjf及びＭjrに起因する横力Ｆjが作用している。そのため、アクチュエータ３８は、車両の傾斜角θが目標傾斜角θtになるよう揺動部材３６を揺動させるだけでなく、横力Ｆjに抗して傾斜角θを目標傾斜角θtに維持するための力を発生しなければならない。従って、アクチュエータによる消費エネルギが大きくなる。
【０１０２】
また、枢点Ｐal及びＰarがそれぞれタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒを介して左方且つ下方への力を受けると、揺動部材３６は車体２４に対し中心平面６６に沿って下方へ変位するので、アクチュエータ３８の前端部も下方へ変位し、車体２４の高さが低くなる。また、旋回外輪である前輪１２Rの回転速度は旋回内輪である前輪１２Ｌの回転速度よりも高いので、前輪１２Ｒに作用するジャイロモーメントの大きさは前輪１２Ｌに作用するジャイロモーメントの大きさよりも大きい。よって、前輪１２Ｌ及び１２Ｒに作用するジャイロモーメントは、枢点Ｐbl及びＰbrの間の距離を大きくするよう作用するので、四辺形Ｐal−Ｐbl−Ｐbr−Ｐarは底辺が増大することによって上辺Ｐal−Ｐarの高さが減少するよう変形しようとする。従って、この作用によっても揺動部材３６は車体２４に対し中心平面６６に沿って下方へ変位し、車体２４の高さが低くなる。
【０１０３】
車体の高さが低くなると、車両１０の重心Ｇmが中心平面６６に沿って下方へ変位し、重心の旋回半径は重心Ｇmが下方へ変位しない場合に比して増大するため、車両の実横加速度Ｇyが低下する。そのため、車両の目標横加速度Ｇyt及び実横加速度Ｇyの乖離が大きくなるので、車両１０の傾斜角θが目標傾斜角θtになるよう車両傾斜装置１８を制御しても、車両の傾斜角を精度よく目標傾斜角に制御することが困難である。
【０１０４】
更に、枢点Ｐal及びＰarがそれぞれタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒを介して左方且つ下方への力を受けると、揺動部材３６及びタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒの位置関係が車両１０の標準状態におけるそれらの関係とは異なる関係になる。その結果、揺動部材３６及びタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒなどを車両１０の標準状態における位置へ弾性的に付勢する弾性部材４５Ｌ及び４５Ｒの弾性変形量が本来の値とは異なる値に変化することにより弾性エネルギが蓄積される。
【０１０５】
弾性部材４５Ｌ及び４５Ｒにより蓄積される弾性エネルギは、車両１０の旋回状態が変化しなければ、一定に維持される。これに対し、車両１０が旋回している状況において、車両が急激に減速され、前輪１２Ｌ及び１２Ｒ及び後輪１４の回転速度が急激に低下すると、前輪１２Ｌ及び１２Ｒに作用するジャイロモーメントＭjf及び後輪１４に作用するジャイロモーメントＭjrも急激に低下する。その結果、蓄積されていた弾性エネルギが急激に放出されるので、弾性部材４５Ｌ及び４５Ｒの変形量が本来の値になるよう急激に減少し、揺動部材３６が車体２４に対し中心平面６６に沿って上方へ変位しようとする。
【０１０６】
よって、車体２４が急激に中心平面６６に沿って上方へ変位し、車両１０の重心Ｇmの高さが急激に高くなり、サスペンションスプリング５０の圧縮変形量が急激に減少する。そのため、弾性部材４５Ｌ及び４５Ｒ及びサスペンションスプリング５０の弾性変形量が振動的に増減するので、車両１０の重心Ｇmの高さが振動し、車両の実横加速度Ｇyも振動する。よって、車両１０の傾斜角θが目標傾斜角θtになるよう車両傾斜装置１８を制御しても、車両の傾斜角θは振動し、車両の傾斜角θを精度よく目標傾斜角θtに制御することが困難である。
【０１０７】
＜第一の実施形態における消費エネルギの低減及び車両の傾斜角θの制御性の向上＞
第一の実施形態においては、車両の目標傾斜角θtは、上記式（９）に従って演算されることにより、ジャイロモーメントに起因する横加速度Ｇjが考慮された従来よりも好ましい値に演算される。目標傾斜角θt、車両１０の目標横加速度Ｇyt、ジャイロモーメントに起因する横加速度Ｇj及び重力加速度Ｇの関係は、図１７に示されている通りである。ジャイロモーメントに起因する横加速度Ｇjはジャイロモーメントに起因する横力Ｆjに対応している（Ｇj＝Ｆj／Ｍ）。よって、目標傾斜角θt、遠心力をＦy、ジャイロモーメントに起因する横力をＦj及び重力Ｆgの関係は、図９に示されている通りである。
【０１０８】
図９と図１６との比較から解るように、第一の実施形態においては、アクチュエータ３８は、車両の傾斜角θが目標傾斜角θtになるように傾斜角を制御すると、ジャイロモーメントに起因する横力Ｆjに対抗する力を発生する必要がない。従って、アクチュエータ３８による消費エネルギを低減することができる。
【０１０９】
また、アクチュエータ３８は、ジャイロモーメントに起因する横力Ｆjに対抗する力を発生する必要がないので、揺動部材３６及びタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒの位置関係が車両１０の標準状態におけるそれらの関係とは異なる度合を低減することができる。よって、揺動部材３６及びタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒなどを車両１０の標準状態における位置へ弾性的に付勢する弾性部材４５Ｌ及び４５Ｒの弾性変形量が本来あるべき値とは異なる値になることによる弾性エネルギの蓄積量を従来に比して低減することができる。
【０１１０】
従って、車両が急激に減速されても、前輪の回転速度が急激に低下する際に放出される弾性エネルギの量を低減することができる。よって、弾性部材４５Ｌ及び４５Ｒ及びサスペンションスプリング５０の弾性変形量が振動的に増減することに起因する車両１０の重心Ｇmの高さの振動を低減し、車両の実横加速度Ｇyの振動を低減することができる。従って、車両の傾斜角θの振動を低減することができるので、車両の傾斜角θの制御性を向上させることができる。
【０１１１】
なお、図には示されていないが、車両１０が右旋回する場合にも、旋回内外輪が車両の左旋回時とは逆である点を除き、同様の作用により、アクチュエータ３８による消費エネルギを低減し、車両の傾斜角θの制御性を向上させることができる。
【０１１２】
特に、第一の実施形態によれば、ステップ６０において前二輪及び後輪のジャイロモーメントＭjff及びＭjrが演算され、目標傾斜角θtの演算に供されるジャイロモーメントに起因する横加速度Ｇjは、ステップ７０においてＭjff及びＭjrに基づいて演算される。よって、例えば後輪のジャイロモーメントＭjrが考慮されることなくジャイロモーメントに起因する横加速度Ｇjが演算される場合に比して、目標傾斜角θtを一層好ましい値に演算することができる。従って、アクチュエータ３８による消費エネルギを効果的に低減し、車両の傾斜角の制御性を効果的に向上させることができる。
【０１１３】
また、第一の実施形態によれば、前二輪及び後輪のジャイロモーメントＭjff及びＭjrは、ステップ４０〜６０において前二輪及び後輪の車輪速度Ｖfl、Ｖfr及びＶr及び車両のヨーレートＹrに基づいて演算される。よって、前二輪及び後輪のジャイロモーメントＭjff及びＭjrが、前二輪及び後輪の車輪速度Ｖfl、Ｖfr及びＶr及び車両の目標傾斜角θtに基づいて演算される場合に比して、車両の実際の傾斜角θに則して、従って車輪の実際の傾斜角に則して、ジャイロモーメントＭjff及びＭjrを正確に演算することができる。従って、アクチュエータ３８による消費エネルギを効果的に低減し、車両の傾斜角の制御性を効果的に向上させることができる。なお、ジャイロモーメントＭjff及びＭjrは、前二輪及び後輪の車輪速度Ｖfl、Ｖfr及びＶr及び車両の目標傾斜角θtに基づいて演算されてもよい。
【０１１４】
また、第一の実施形態によれば、前二輪及び後輪のジャイロモーメントＭjff及びＭjrは、ステップ４０〜６０において前二輪及び後輪の車輪速度Ｖfl、Ｖfr及びＶr、車両のヨーレートＹr及び車両の傾斜角θに基づいて演算される。よって、車両の傾斜角θが考慮されることなく前二輪及び後輪のジャイロモーメントＭjff及びＭjrが演算される場合に比して、目標傾斜角θtを一層好ましい値に演算することができる。従って、アクチュエータ３８による消費エネルギを効果的に低減し、車両の傾斜角の制御性を効果的に向上させることができる。
【０１１５】
また、第一の実施形態によれば、ステップ９０において、車両の目標傾斜角θtの大きさが最大許容傾斜角θamaxを越えているときには、大きさが最大許容傾斜角θamaxになるよう目標傾斜角θtが修正される。よって、車両の目標傾斜角θtの大きさが最大許容傾斜角θamaxを越えることを確実に防止することができる。
【０１１６】
更に、第一の実施形態によれば、前二輪及び後輪のジャイロモーメントＭjff及びＭjrの演算に供されるこれらの車輪の角速度ωfl、ωfr及びωrは、第一のカットオフ周波数Ｆclにてローパスフィルタ処理される。よって、車輪速度の急変に起因してジャイロモーメントＭjff及びＭjr及び車両の横加速度Ｇjが急変し、車両の目標傾斜角θtが急変することを防止することができるので、車両の傾斜角の急変を防止して車両の乗り心地性を向上させることができる。
【０１１７】
なお、第一のカットオフ周波数Ｆclは、後述の第二の実施形態における第二のカットオフ周波数Ｆc2よりも小さい。よって、例えば第一のカットオフ周波数Ｆclが第二のカットオフ周波数Ｆc2以上である場合に比して、車輪の角速度ωfl、ωfr及びωrを効果的にローパスフィルタ処理することができる。
【０１１８】
［第二の実施形態］
図１８は、本発明による自動傾斜車両の第二の実施形態における車両の傾斜角の制御制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図１８において、図７に示されたステップと同一のステップには、図７において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。また、車両の傾斜角の制御制御ルーチン及び後輪の舵角の制御ルーチン以外に関する第二の実施形態の構成は、上述の第一の実施形態の構成と同一である。
【０１１９】
図１８と図７との比較から解るように、第二の実施形態においては、第一の実施形態におけるステップ９０は実行されず、ステップ８０が完了すると、傾斜角の制御はステップ１００へ進む。よって、車両の目標傾斜角θtの大きさは制限されないので、目標傾斜角θtの大きさが最大許容傾斜角θamaxよりも大きくなることがある。
【０１２０】
第二の実施形態においては、第一の実施形態におけるステップ５０に代えて、ステップ５０Ａが実行される。ステップ５０Ａにおいては、左前輪、右前輪及び後輪の角速度ωfl、ωfr及びωrが第二のカットオフ周波数Ｆc2にてローパスフィルタ処理されることにより、ローパスフィルタ処理後の左前輪、右前輪及び後輪の角速度ωfllp、ωfrlp及びωrlpが演算される。なお、第二のカットオフ周波数Ｆc2は、上述の第一の実施形態における第一のカットオフ周波数Ｆclよりも高い値、例えば３Ｈzである。
【０１２１】
更に、フローチャートとしては示されていないが、第一の実施形態における後輪の転舵角の制御ルーチンのステップ２３０及び２４０は実行されず、ステップ２２０が完了すると、後輪の転舵角の制御はステップ２５０へ進む。よって、後輪１４の目標転舵角δrtの大きさは制限されないので、目標転舵角δrtの大きさが制限値δrmaxよりも大きくなることがある。
【０１２２】
第二の実施形態によれば、車両の目標傾斜角θtの大きさは制限されないので、目標傾斜角θtの大きさが最大許容傾斜角θamaxよりも大きくなることが許容される。よって、例えば車速Ｖが高いこと及び／又は操舵角Ｓtの大きさが大きいことにより車両に作用する旋回横力が大きい状況において車両の傾斜角θの大きさを大きくすることができるので、第一の実施形態の場合に比して車両の旋回性能を向上させることができる。
【０１２３】
特に、第二の実施形態によれば、ステップ５０Ａにおいて、左前輪、右前輪及び後輪の角速度ωfl、ωfr及びωrが第二のカットオフ周波数Ｆc2にてローパスフィルタ処理される。第二のカットオフ周波数Ｆc2は、第一の実施形態における第一のカットオフ周波数Ｆc1よりも大きい。よって、第一の実施形態の場合に比してローパスフィルタ処理の効果を低減し、目標傾斜角θtが遅れなく車両の走行状況に適した値になるよう目標傾斜角を速やかに変化させることができる。従って、例えば車速及び／又は運転者の操舵操作量が急激に変化する場合にも、車両の傾斜角θが車両の走行状況に適した傾斜角になるよう傾斜角を制御することができ、車両の良好な旋回性能を確保することができる。
【０１２４】
［第三の実施形態］
図１９は、本発明による自動傾斜車両の第三の実施形態を示す概略構成図である。なお、図１９において図１に示された部材と同一の部材には図１において付された符号と同一の符号が付されている。
【０１２５】
図１９と図１との比較から解るように、第三の実施形態においては、車両１０には乗員により操作される設定スイッチ８１が設けられており、設定スイッチ８１は、車両の目標傾斜角θtの大きさを制限するか否かを設定する設定装置として機能する。このスイッチは、オンとオフとに切り替わり、オンであるときに、目標傾斜角θtの大きさを制限する設定になる。
【０１２６】
第三の実施形態においては、設定スイッチ８１がオンであるときには、車両１０の傾斜角θ及び後輪１４の転舵角δrは、上述の第一の実施形態の場合と同様に制御される。これに対し、設定スイッチ８１がオフであるときには、車両１０の傾斜角θ及び後輪１４の転舵角δrは、上述の第二の実施形態の場合と同様に制御される。
【０１２７】
第三の実施形態によれば、車両１０の乗員は、設定スイッチ８１を操作することにより、上述の第一及び第二の実施形態の何れの制御態様にて車両１０の傾斜角θ及び後輪１４の転舵角δrを制御するかを選択し切り替えることができる。
【０１２８】
更に、第三の実施形態によれば、設定スイッチ８１がオンであるときには、上述の第一の実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができ、設定スイッチ８１がオフであるときには、上述の第二の実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【０１２９】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【０１３０】
例えば、上述の各実施形態においては、左右の前輪及び後輪のジャイロモーメントＭjff及びＭjrが演算され、これらのジャイロモーメントにより発生される車両の横加速度Ｇjが演算される。しかし、後輪のジャイロモーメントＭjrの演算が省略され、ジャイロモーメントにより発生される車両の横加速度Ｇjは左右の前輪のジャイロモーメントＭjffに基づいて演算されるよう修正されてもよい。
【０１３１】
また、上述の各実施形態においては、ステップ５０において、左前輪、右前輪及び後輪の角速度ωfl、ωfr及びωrが第一のカットオフ周波数Ｆclにてローパスフィルタ処理されるようになっている。しかし、前二輪及び後輪のジャイロモーメントＭjff及びＭjrがローパスフィルタ処理されてもよく、ジャイロモーメントＭjff及びＭjrにより発生される車両の横加速度Ｇjがローパスフィルタ処理されてもよい。なお、これらのローパスフィルタ処理においても、第一のカットオフ周波数Ｆclは第二のカットオフ周波数Ｆc2よりも小さくてよい。
【０１３２】
また、上述の各実施形態においては、アクチュエータ３８は、その長手方向中央部に設けられた一対の枢軸４８が一対のブラケット４６によって支持されることにより、枢軸４８の周りに揺動可能に支持されている。アクチュエータ３８の出力回転軸は後方へ突出し、出力回転軸の先端、即ちアクチュエータ３８の後端部に揺動部材３６のボス部３６Ｂが一体的に取り付けられており、サスペンションスプリング５０及びショックアブソーバは、アクチュエータ３８の前端部とその下方の車体２４との間に介装されている。
【０１３３】
しかし、図２０に示されているように、枢軸４８がアクチュエータ３８の前端部に設けられ、枢軸４８に対し後方側においてサスペンションスプリング５０及びショックアブソーバがアクチュエータ３８と車体２４との間に介装されてもよい（第一の修正例）。なお、その場合には、車体２４の重量はサスペンションスプリング５０の伸び変形によるばね力によって支持されるので、サスペンションスプリング５０は例えば引張りコイルばねのような弾性部材であってよい。また、前輪に作用するジャイロモーメントに起因してアクチュエータ３８の後方側部分が車体２４に対し下方へ移動されると、サスペンションスプリング５０の伸び変形量の減少により車体２４の高さが低下する。
【０１３４】
また、アクチュエータ３８の枢軸４８に対する揺動部材３６及びサスペンションスプリング５０及びショックアブソーバの前後方向の位置関係が、上述の実施形態における関係とは逆であってもよい。即ち、アクチュエータ３８が車両傾斜装置１８の後方に配置され、前方へ突出する出力回転軸に揺動部材３６のボス部３６Ｂが一体的に取り付けられ、サスペンションスプリング５０及びショックアブソーバがアクチュエータ３８の後端部と車体２４との間に介装されてもよい。更に、アクチュエータ３８の枢軸４８に対する揺動部材３６及びサスペンションスプリング５０及びショックアブソーバの前後方向の位置関係が、上述の第一の修正例における関係とは逆であってもよい。
【０１３５】
また、アクチュエータ３８が揺動することなく車体２４に対し上下動するよう車体により支持されてもよい（第二の修正例）。その場合、圧縮コイルばねのようなサスペンションスプリング５０がアクチュエータ３８とその上方の車体部材との間に介装されてもよく、引張りコイルばねのようなサスペンションスプリング５０がアクチュエータ３８とその下方の車体部材との間に介装されてもよい。
【０１３６】
また、上述の各実施形態においては、タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒの有効長さ、即ちそれぞれ枢点Ｐar及びＰalと枢点Ｐbr及びＰblとの間の距離は、それぞれ枢点Ｐbr及びＰblと接地点Ｐfr及びＰflとの間の距離よりも小さい。しかし、タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒの有効長さは、それぞれ枢点Ｐbr及びＰblと接地点Ｐfr及びＰflとの間の距離より大きくてもよい。更に、それぞれアーム部３６ＡＬ及び３６ＡＲの有効長さに対するタイロッド４０Ｌ及び４０Ｒの有効長さ及び枢点Ｐbr及びＰblと接地点Ｐfr及びＰflとの間の距離の関係は、図示の関係とは異なっていてもよい。
【０１３７】
また、上述の各実施形態においては、揺動部材３６のアーム部３６ＡＬ及び３６ＡＲは、互いに他に対し傾斜することなく一直線状をなし、車両１０が標準状態にあるときには水平に延在するようになっている。しかし、アーム部３６ＡＬ及び３６ＡＲは、ボス部３６Ｂから離れるにつれて高さが高くなるよう、Ｖ形をなしていてもよく、逆にボス部３６Ｂから離れるにつれて高さが低くなるよう、逆Ｖ形をなしていてもよい。
【０１３８】
また、上述の各実施形態においては、タイロッド４０Ｌ、４０Ｒの下端は、それぞれナックルアーム３０Ｌ、３０Ｒ及びサスペンションアーム２２Ｌ、２２Ｒを介してナックル１６Ｌ、１６Ｒに連結されている。しかし、ナックルアーム３０Ｌ、３０Ｒはそれぞれ下端にてナックル１６Ｌ、１６Ｒに一体的に連結されていてもよく、更にはナックルアーム３０Ｌ、３０Ｒが省略され、タイロッド４０Ｌ、４０Ｒが下端にてそれぞれナックル１６Ｌ、１６Ｒに枢着され又は一体的に連結されていてもよい。
【０１３９】
更に、上述の各実施形態においては、後輪は一つであるが、左右の前輪よりもトレッドが小さい二つの後輪が設けられてもよく、後輪も駆動輪であってもよい。
【符号の説明】
【０１４０】
１０…自動傾斜車両、１２Ｌ，１２Ｒ…前輪、１６Ｌ，１６Ｒ…ナックル、１８…車両傾斜装置、２０…電子制御装置、２４…車体、３０Ｌ，３０Ｒ…ナックルアーム、３４…揺動軸線、３６…揺動部材、３８…傾斜アクチュエータ、４０Ｌ，４０Ｒ…タイロッド、４５Ｌ，４５Ｒ…弾性部材、５０…サスペンションスプリング、５２…前輪サスペンション、６２…転舵アクチュエータ、７０…ジャイロスコープ、７２…操舵角センサ、７４FL，７４FR，７４R…車輪速度センサ、７６…回転角センサ、７８…３軸加速度センサ、８１…設定スイッチ
【図１】
2018154258.tif 000003
【図２】
2018154258.tif 000004
【図３】
2018154258.tif 000005
【図４】
2018154258.tif 000006
【図５】
2018154258.tif 000007
【図６】
2018154258.tif 000008
【図７】
2018154258.tif 000009
【図８】
2018154258.tif 000010
【図９】
2018154258.tif 000011
【図１０】
2018154258.tif 000012
【図１１】
2018154258.tif 000013
【図１２】
2018154258.tif 000014
【図１３】
2018154258.tif 000015
【図１４】
2018154258.tif 000016
【図１５】
2018154258.tif 000017
【図１６】
2018154258.tif 000018
【図１７】
2018154258.tif 000019
【図１８】
2018154258.tif 000020
【図１９】
2018154258.tif 000021
【図２０】
2018154258.tif 000022