(57)【要約】【課題】左右方向に並べて配置された一対の車輪を有するリーン車両において、車体フレームのロール角制御の精度を向上させる。【解決手段】リーン車両１は、車体フレーム２１と、左車輪３２と、右車輪３１と、後輪４と、リーン機構５と、アクチュエータ４２と、ロール角制御部４２４とを備える。リーン機構５は、車体フレーム２１に対して回転可能に支持されるアーム５１を含む。アーム５１が車体フレーム２１に対して回転することにより、車体フレーム２１が車両１の上下方向に対してリーンする。アクチュエータ４２は、車体フレーム２１に対するアーム５１の回転のトルクを発生させる。ロール角制御部４２４は、アクチュエータ４２の出力する出力トルク及び車体フレーム２１のロール角速度を取得し、取得した出力トルクより大きな絶対値のトルクを発生させる成分と、ロール角速度を０にするトルクを発生させる成分とを含む指令値を生成し、アクチュエータに供給する。【選択図】図７
2018149962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右方向に並べて配置された左車輪及び右車輪と、
前記左車輪及び前記右車輪を支持し、前記車両が右に旋回するときに右方向に傾斜し、前記車両が左に旋回するときに左方向に傾斜する車体フレームと、
前記左車輪及び前記右車輪と前記車体フレームとの間に設けられ、前記車体フレームに対して回転可能に支持されるアームを含むリーン機構であって、前記アームを前記車体フレームに対して回転させることにより、前記左車輪及び前記右車輪の前記車体フレームに対する上下方向の相対位置を変更して前記車体フレームを鉛直方向に対して傾斜させるリーン機構と、
前記車体フレームに対する前記アームの回転のトルクを発生させるアクチュエータと、
前記アクチュエータの出力する出力トルク及び前記車体フレームのロール角速度を取得し、前記取得した出力トルクと同じ方向であり前記取得した出力トルクより大きな絶対値のトルクを発生させる成分と、前記ロール角速度を０に近づけるトルクを発生させる成分とを含む指令値を生成し、前記指令値を前記アクチュエータに供給することで、前記アクチュエータの出力するトルクを調整するロール角制御部と、を備える、リーン車両。
【請求項２】
請求項１に記載のリーン車両であって、
前記ロール角制御部は、前記取得したアクチュエータの出力トルクと同じ方向で出力トルクよりも大きい絶対値のトルクを前記アクチュエータに出力させるための第１の値と、前記取得したロール角速度を０に近づけるトルクを前記アクチュエータに出力させるための第２の値とを用いて前記指令値を生成する、リーン車両。
【請求項３】
請求項１又２に記載のリーン車両であって、
前記ロール角制御部は、前記取得した出力トルクが０かつ前記取得したロール角速度が０の時は、前記アクチュエータにより出力されるトルクを０とする前記指令値を生成する、リーン車両。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のリーン車両であって、
前記ロール角制御部は、前記車体フレームのロール角をさらに取得し、前記取得したロール角に応じたトルクの成分をさらに含む前記指令値を生成する、リーン車両。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のリーン車両であって、
前記ロール角制御部は、前記車体フレームのロール角をさらに取得し、前記取得したロール角を目標ロール角にするためのトルクの成分をさらに含む前記指令値を生成する、リーン車両。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のリーン車両であって、
前記ロール角制御部は、前記アクチュエータの出力する出力トルク及び当該出力トルクと同時に検出された前記車体フレームのロール角速度を取得する、リーン車両。
【請求項７】
リーン車両のロール角の制御方法であって、
前記リーン車両は、
前記車体フレームの左右方向に並べて配置された左車輪及び右車輪と、
前記左車輪及び前記右車輪を支持し、前記車両が左に旋回するときに左方向に傾斜し、前記車両が右に旋回するときに右方向に傾斜する車体フレームと、
前記左車輪及び前記右車輪と前記車体フレームとの間に設けられ、前記車体フレームに対して回転可能に支持されるアームを含むリーン機構であって、前記アームを前記車体フレームに対して回転させることにより、前記左車輪及び前記右車輪の前記車体フレームに対する上下方向の相対位置を変更して前記車体フレームを鉛直方向に対して傾斜させるリーン機構と、
前記車体フレームに対する前記アームの回転のトルクを発生させるアクチュエータとを備え、
前記制御方法は、
前記アクチュエータの出力する出力トルク及び前記車体フレームのロール角速度を取得する工程と、
前記取得した出力トルクと同じ方向であり前記取得した出力トルクより大きな絶対値のトルクを発生させる成分と、前記ロール角速度を０に近づけるトルクを発生させる成分とを含む指令値を生成する工程と、
前記指令値を前記アクチュエータに供給することで、前記アクチュエータの出力するトルクを調整する工程、とを有する、リーン車両のロール角の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体フレームの左右方向に並べて配置された一対の車輪を含み、車体フレームを旋回方向へリーンさせることができるリーン車両及び、リーン車両における車体フレームのロール角の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体フレームを旋回方向へ傾斜させることで旋回するリーン車両が知られている。リーン車両の中には、左右方向に配置された左車輪および右車輪と、左車輪および右車輪と車体フレームとの間に設けられたリーン機構を備えるものがある。
【０００３】
例えば、ＷＯ２０１１／００５９４５（下記特許文献１）に開示の車両は、エンジンを支持する車体フレームと、車体フレームに対して回転可能に取り付けられたショックタワーを備える。ショックタワーの回転軸の左右に左車輪と右車輪が配置される。ショックタワーの一端には、左車輪のサスペンションと、右車輪のサスペンションが接続される。さらに、この車両は、車体フレームに対するショックタワーの回転を調整するアクチュエータを備える。アクチュエータは、車体フレームが傾いた状態で車両速度が閾値を下回った場合に、車体フレームを直立状態（Upright position）にするようショックタワーにトルクを発生させる。これにより、低速時にフレームを直立状態に維持するのが容易になる。すなわち、ライダーにとって扱いやすい車両が提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１１／００５９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の車体フレームの姿勢制御技術では、車体フレームの姿勢を、高精度で、目標とする姿勢（例えば、直立状態）に制御するのが容易でない場合がある。そこで、本願は、左右方向に並べて配置された一対の車輪を有するリーン車両において、車体フレームのロール角制御の精度を向上させる技術を開示する。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
発明者らは、車体フレームの左右方向に並ぶ一対の車輪すなわち左車輪と右車輪を備えるリーン車両において、車体フレームのロール角制御について検討した。このようなリーン車両は、左右一対の車輪と車体フレームの間に設けられたリーン機構を備える。リーン機構によって、車体フレームが、鉛直方向に対して左右に傾斜することが可能になる。リーン車両は、旋回時、旋回方向へ車体フレームが傾斜する。すなわち、リーン車両は、左右方向に倒しやすい構成となっている。その上、リーン車両は、ライダーを乗せて走る構成であるので、相応の重量がある。車体フレームが左右に傾斜する方向すなわちロール方向における慣性は、重量に応じて大きくなる。発明者らの検討の結果、リーン車両の車体フレームのロール角をアクチュエータで制御する場合、リーン車両の車体フレームのロール方向の運動が、目標姿勢近辺において慣性の影響を受けやすいことが分かった。発明者らは、リーン車両の車体フレームのロール方向の慣性を考慮して、ロール角の制御の精度を向上させることを検討した。
【０００７】
発明者らは、ロール角センサを用いて、車体フレームのロール角を制御する場合について検討した。一例として、ロール角センサで検出される車体フレームのロール角と、目標とするロール角との差がなくなるようアクチュエータにトルクを発生させる制御を検討した。この場合、アクチュエータによるロール角制御の精度は、ロール角センサの精度の影響を受けることがわかった。特に、目標とするロール角付近における制御精度は、ロール角センサの精度に大きな影響を受けることがわかった。そこで、さらに検討した結果、ロール角センサの精度向上による目標ロール角付近のロール角制御の精度向上には限界があることがわかった。
【０００８】
発明者らは、試行錯誤の末、アクチュエータが発生するトルクを決定するための指令値に、アクチュエータの出力トルクと車体フレームのロール角速度とを適切にフィードバックすることで、ロール角制御の精度を向上できることを見出した。これにより、例えば、車体フレームのロール方向の運動を、目標とするロール角付近で収束しやすくできることがわかった。以下に、これらの知見に基づいて想到した発明の実施形態を説明する。
【０００９】
本発明の実施形態におけるリーン車両は、車両の左右方向に並べて配置された左車輪及び右車輪と、前記左車輪及び前記右車輪を支持する車体フレームと、前記左車輪及び前記右車輪と前記車体フレームとの間に設けられ、前記車体フレームに対して回転可能に支持されるアームを含むリーン機構と、前記車体フレームに対する前記アームの回転のトルクを発生させるアクチュエータと、前記アクチュエータの出力するトルクを調整するロール角制御部とを備える。前記車体フレームは、前記車両が右に旋回するときに右方向に傾斜し、前記車両が左に旋回するときに左方向に傾斜する。前記リーン機構は、前記アームを前記車体フレームに対して回転させることにより、前記左車輪及び前記右車輪の前記車体フレームに対する上下方向の相対位置を変更して前記車体フレームを鉛直方向に対して傾斜させる。前記ロール角制御部は、前記アクチュエータの出力する出力トルク及び前記車体フレームのロール角速度を取得し、取得した出力トルクと同じ方向であり前記取得した出力トルクより大きな絶対値のトルクを発生させる成分と、前記ロール角速度を０にするトルクを発生させる成分とを含む指令値を生成する。前記ロール角制御部は、前記指令値を前記アクチュエータに供給することで、前記アクチュエータの出力するトルクを調整する（第１の構成）。
【００１０】
上記第１の構成において、リーン車両は、左車輪及び右車輪と、車体フレームとの間に設けられるリーン機構を備える。リーン機構は、車体フレームに対して回転可能に支持されるアームを含む。アームの回転により、左車輪及び右車輪の車体フレームの上下方向の相対位置が変更する。すなわち、アームは、右車輪及び左車輪を車体フレームに対して上下方向に可動な状態で支持する。リーン機構は、車体フレームの上下方向が鉛直方向（車両の上下方向）に対してリーンする（傾斜する）ことを可能にする。すなわち、車体フレームは、車両の左右方向に傾斜可能となる。言い換えれば、車体フレームのロール角を可変にする。
【００１１】
このように車体フレームのロール角が変更可能なリーン車両において、リーン機構のアームの、車体フレームに対する回転のトルクを発生させるアクチュエータが設けられる。アクチュエータが発生させるトルクの向き及び大きさは、ロール角制御部が供給する指令値に応じて決まる。ロール角制御部は、アクチュエータの出力する出力トルク及び車体フレームのロール角速度を取得する。ロール角制御部は、取得した出力トルクと同じ方向であり前記取得した出力トルクより大きな絶対値のトルクを発生させる成分と、ロール角速度を０に近づけるトルクを発生させる成分とを含む指令値を生成する。すなわち、アクチュエータにより発生する、アームの車体フレームに対する回転のトルクは、アクチュエータの出力トルクと同じ方向のトルクを増やす成分と、ロール角速度を０に近づける成分とのバランスで調整される。これにより、アームの車体フレームに対する回転の制御、すなわち車体フレームのロール角制御の精度を向上させることができる。
【００１２】
このように、上記第１の構成において、ロール角制御部は、前記アクチュエータの出力する出力トルクと同じ方向でこの出力トルクよりも大きい絶対値のトルクを前記アクチュエータに出力させる制御と前記車体フレームのロール角速度を０に近づけるためのトルクを前記アクチュエータに出力させる制御とを、重畳して実行する。すなわち、アクチュエータの出力するトルクと同じ方向の成分をより大きくしようとする制御と、車体フレームのロール角速度を０に近づけようとする制御とのバランスによって、アクチュエータが出力するトルクが調整される。これにより、ロール角制御の精度を向上させることができる。
【００１３】
一例として、ロール角制御部は、前記アクチュエータの出力する出力トルク及びロール角速度を取得し、取得した出力トルクと同じ方向のトルクを増加させるフィードバックと、前記取得したロール角速度を０にするトルクを出力させるフィードバックとを重畳した指令値で前記アクチュエータを制御することで、前記アクチュエータの出力するトルクを調整することができる。
【００１４】
上記第１の構成において、ロール角制御部は、前記取得したアクチュエータの出力トルクと同じ方向で出力トルクよりも大きい絶対値のトルクを前記アクチュエータに出力させるための第１の値と、前記取得したロール角速度を０に近づけるトルクを前記アクチュエータに出力させるための第２の値とを用いて生成された指令値で前記アクチュエータを制御することで、前記アクチュエータの出力するトルクを調整することができる（第２の構成）。上記第１の値及び上記第２の値の示すトルクが両方反映された指令値を生成することで、出力トルクと同じ方向で出力トルクより大きな絶対値を持つトルクを発生させる成分と、ロール角速度を０にするトルクを発生させる成分とを含む指令値を生成することができる。
【００１５】
上記第２の構成において、第１の値は、取得した出力トルクと同じ方向でより大きい絶対値のトルクを示す値とすることができる。第２の値は、取得した角速度を０に近づけるトルクを示す値とすることができる。生成される指令値は、例えば、第１の値と第２の値を合成したものとすることができる。指令値は、例えば、第１の値及び第２の値の和、積、又はこれらの少なくとも一方を用いて演算した結果の値とすることができる。
【００１６】
上記第１又は第２の構成において、前記ロール角制御部は、前記取得した出力トルクが０かつ前記取得したロール角速度が０の時は、前記アクチュエータにより出力されるトルクを０とする前記指令値を生成する構成とすることができる（第３の構成）。これにより、例えば、車体フレームが直立状態の場合のように、車体フレームを左右方向に傾斜させる力が働いていない時に、車体フレームの姿勢を維持することができる。例えば、車体フレームが重力によって左右いずれかに傾斜している状態から、アクチュエータのトルクによって、車体フレームを直立状態に近づけると、直立状態付近で、ロールレート及び出力トルクが０に近づく。このように、車体フレームを左右方向に傾斜させる力がほとんど働いていない状態で、アクチュエータにより出力されるトルクを０にすると、車体フレームの姿勢が維持される。なお、取得した出力トルクが０かつ前記取得したロール角速度が０の時とは、取得された出力トルク及びロール角速度が、厳密に０である場合の他、ロール角制御において、出力トルク及びロール角速度が、０と見なせる範囲の場合も含まれる。
【００１７】
上記第１〜第３のいずれかの構成において、前記ロール角制御部は、前記車体フレームのロール角をさらに取得し、前記取得したロール角に応じたトルクの成分をさらに含む前記指令値を生成する構成とすることができる（第４の構成）。これにより、ロール角に応じた適切なロール角制御が可能になる。
【００１８】
上記第１〜第３のいずれかの構成において、前記ロール角制御部は、前記車体フレームのロール角をさらに取得し、前記取得したロール角を目標ロール角にするためのトルクの成分をさらに含む前記指令値を生成する構成とすることができる（第５の構成）。
【００１９】
これにより、車体フレームのロール角を、目標ロール角に近づける制御が可能になる。一例として、目標ロール角を、０（直立状態を示す値）以外にすることで、アクチュエータ制御によって、車体フレームが直立状態ではなく車両の左右方向に傾斜した状態にすることができる。
【００２０】
上記第１〜第５の構成において、前記ロール角制御部は、前記アクチュエータの出力する出力トルク及び当該出力トルクと同時に検出された前記車体フレームのロール角速度を取得する構成とすることができる（第６の構成）。
【００２１】
このように、出力トルク及びロール角速度は、同時に検出されることが好ましい。すなわち、ロール角制御部は、同時に検出された出力トルク及びロール角速度を取得することが好ましい。ここで、出力トルクとロール角速度を同時に検出する態様は、出力トルクとロール角速度を厳密に同時に検出する場合に限られず、アクチュエータの制御上同時と見なせる時間間隔をあけて出力トルクとロール角速度を検出する場合も含まれる。
【００２２】
上記第１〜５の構成において、トルクは、例えば、符号付きの値で表すことができる。この場合、正（プラス）又は負（マイナス）の符号がトルクの方向を表し、絶対値がその方向のトルクの大きさを表す。一例として、正の値で表されるトルクは、車体フレームを車両前方から見てロール軸を中心に反時計回りに回転させる方向のトルクとすることができる。すなわち、正の値で表されるトルクの方向は、車体フレームを右に傾斜させる、或いは車体フレームを左傾斜状態から直立状態に起こす方向とすることができる。この場合、負の値で表されるトルクは、車体フレームを車両前方から見てロール軸を中心に時計回りに回転させる方向、すなわち、車体フレームを左に傾斜させる或いは車体フレームの右傾斜状態から直立状態に起こす方向のトルクとすることができる。なお、この場合、符号の表す方向を、これとは、逆に定義してもよい。すなわち、正の値で表されるトルクは、車体フレームを車両前方から見てロール軸を中心に時計回りに回転させる方向のトルクとし、負の値で表されるトルクは、車体フレームを車両前方から見てロール軸を中心として反時計回りに回転させる方向のトルクとすることもできる。
【００２３】
上記の「取得した出力トルクと同じ方向で出力トルクよりも大きい絶対値のトルク」は、例えば、取得したトルクの値と符号が等しく、絶対値が取得したトルクより大きい値で表されるトルクとすることができる。具体例は、取得したトルクに１より大きい正のゲインを乗じたトルクとすることができる。
【００２４】
リーン車両のロール角の制御方法も、本発明の実施形態に含まれる。本発明の実施形態におけるロール角の制御方法において、前記リーン車両は、前記車体フレームの左右方向に並べて配置された左車輪及び右車輪と、前記左車輪及び前記右車輪を支持し、前記車両が左に旋回するときに左方向に傾斜し、前記車両が右に旋回するときに右方向に傾斜する車体フレームと、前記左車輪及び前記右車輪と前記車体フレームとの間に設けられ、前記車体フレームに対して回転可能に支持されるアームを含むリーン機構であって、前記アームを前記車体フレームに対して回転させることにより、前記左車輪及び前記右車輪の前記車体フレームに対する上下方向の相対位置を変更して前記車体フレームを鉛直方向に対して傾斜させるリーン機構と、前記車体フレームに対する前記アームの回転のトルクを発生させるアクチュエータとを備える。
【００２５】
前記制御方法は、前記アクチュエータの出力する出力トルク及び前記車体フレームのロール角速度を取得する工程と、前記取得した出力トルクと同じ方向であり前記取得した出力トルクより大きな絶対値のトルクを発生させる成分と、前記ロール角速度を０近づけるトルクを発生させる成分とを含む指令値を生成する工程と、前記指令値を前記アクチュエータに供給することで、前記アクチュエータの出力するトルクを調整する工程、とを有する。
【００２６】
上記の方法においては、左車輪及び前記右車輪と前記車体フレームとの間に設けられ、前記車体フレームに対して回転可能に支持されるアームを、車体フレームに対して回転させるトルクを、アクチュエータにより発生させる。アームを車体フレームに対して回転させることにより、左車輪及び右車輪の車体フレームに対する上下方向の相対位置を変更して車体フレームを鉛直方向に対して傾斜させる、すなわち車体フレームのロール角を変化させることができる。このアクチュエータにより発生する、アームの車体フレームに対する回転のトルクは、アクチュエータの出力トルクを同じ方向に増やす成分と、ロール角速度を０に近づける成分とのバランスで調整される。これにより、アームの車体フレームに対する回転の制御、すなわち車体フレームのロール角制御の精度を向上させることができる。
【００２７】
ロール角は、車両の前後方向軸（ロール軸）を中心とする車体フレームの回転の角度とすることができる。ロール角は、リーン角又はバンク角と称することもできる。ロール角は、例えば、車体フレームの上下方向軸の鉛直方向に対する角度で表すことができる。ロール角速度は、ロール角の単位時間あたりの変化量、すなわち変化率である。ロール角速度は、ロールレートと称されることもある。
【００２８】
ロール角速度の取得手段は、特定のものに限定されない。例えば、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）によって検出される車体フレームの加速度からロール角速度を求めることができる。或いは、アクチュエータの出力部材の運動、車体フレームに対するリーン機構のアームの回転等の速度を検出することで、ロール角速度を取得することができる。アクチュエータを、モータ及び減速機で構成する場合は、モータ又は減速機の回転の速度を検出することで、ロール角速度を取得することができる。車体フレームに対するアームの回転は、例えば、ポテンショメータを用いて検出することができる。ＩＭＵセンサ、モータの回転速度センサ、ポテンショメータは、いずれも、ロール角センサの一例である。
【００２９】
アクチュエータの出力トルクは、アクチュエータの出力部材の運動又はアクチュエータの制御信号を検出することで取得することができる。例えば、アクチュエータの動力源をモータとする場合は、モータの電流値、又はモータの出力軸のトルクを検出することで、アクチュエータの出力トルクを取得することができる。モータの出力軸のトルクの検出の態様には、モータの出力軸のトルクを直接検出する場合の他、モータの出力軸に伴って運動する部材（例えば、ギヤの回転軸等）の運動から間接的に検出する場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、実施形態の車両の全体を左方から見た左側面図である。
【図２】図２は、図１の車両の一部を前方から見た正面図である。
【図３】図３は、図１の車両の一部を左方から見た左側面図である。
【図４】図４は、図１の車両の一部を上方から見た平面図である。
【図５】図５は、右操舵時における図１の車両の一部を上方から見た平面図である。
【図６】図６は、左傾斜時における図１の車両の一部を前方から見た正面図である。
【図７】図７は、車両のリーン応答性を調整するためのシステム構成例を示す図である。
【図８】図８は、図７に示すシステム構成の具体例を示す図である。
【図９】図９は、ロール角制御部の構成例を示す機能ブロックである。
【図１０】図１０は、ロール角制御部によって制御される車体フレームの動作例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、図９に示すロール角制御部の変形例を示す機能ブロック図である。
【図１２】図１２は、図９に示すロール角制御部の他の変形例を示す機能ブロック図である。
【図１３】図１３は、図９に示すロール角制御部の他の変形例を示す機能ブロック図である。
【図１４】図１４は、リンク機構の変形例を示す図である。
【図１５】図１５は、リンク機構の他の変形例を示す図である。
【図１６】図１６は、リンク機構のさらに他の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３２】
図面において、矢印Ｆは、車両の前方向を示している。矢印Ｂは、車両の後方向を示している。矢印Ｕは、車両の上方向を示している。矢印Ｄは、車両の下方向を示している。矢印Ｒは、車両の右方向を示している。矢印Ｌは、車両の左方向を示している。
【００３３】
車両は、車体フレームを鉛直方向に対して車両の左右方向に傾斜させて旋回する。そこで車両を基準とした方向に加え、車体フレームを基準とした方向が定められる。添付の図面において、矢印ＦＦは、車体フレームの前方向を示している。矢印ＦＢは、車体フレームの後方向を示している。矢印ＦＵは、車体フレームの上方向を示している。矢印ＦＤは、車体フレームの下方向を示している。矢印ＦＲは、車体フレームの右方向を示している。矢印ＦＬは、車体フレームの左方向を示している。
【００３４】
本明細書において、「車体フレームの前後方向」、「車体フレームの左右方向」、および「車体フレームの上下方向」とは、車両を運転する乗員から見て、車体フレームを基準とした前後方向、左右方向、および上下方向を意味する。「車体フレームの側方」とは、車体フレームの右方向あるいは左方向を意味している。
【００３５】
本明細書において、「車体フレームの前後方向に延びる」とは、車体フレームの前後方向に対して傾いた方向に延びることを含む。この場合、延びる方向の車体フレームの前後方向に対する傾きは、車体フレームの左右方向および上下方向に対する傾きより小さくなることが多い。
【００３６】
本明細書において、「車体フレームの左右方向に延びる」とは、車体フレームの左右方向に対して傾いた方向に延びることを含む。この場合、延びる方向の車体フレームの左右方向に対する傾きは、車体フレームの前後方向および上下方向に対する傾きより小さくなることが多い。
【００３７】
本明細書において、「車体フレームの上下方向に延びる」とは、車体フレームの上下方向に対して傾いた方向に延びることを含む。この場合、延びる方向の車体フレームの上下方向に対する傾きは、車体フレームの前後方向および左右方向に対する傾きより小さくなることが多い。
【００３８】
本明細書において、「車体フレームの直立状態」とは、車体フレームの上下方向が鉛直方向と一致している状態を意味する。この状態においては、車両を基準にした方向と車両フレームを基準にした方向は一致する。車体フレームを鉛直方向に対して左右方向に傾斜しているときは、車両の左右方向と車体フレームの左右方向は一致しない。また車両の上下方向と車体フレームの上下方向も一致しない。しかしながら、車体フレームを鉛直方向に対して左右方向に傾斜しているときであっても、車両の前後方向と車体フレームの前後方向は一致する。
【００３９】
本明細書において、「接続」は、物理的な接続の他、電気的な接続、及び、通信可能な状態になることを含む。物理的な接続の場合は、例えば、２つの部材が直接接続される場合と、２つの部材が、他の部材を介して間接的に接続される場合を含む。
【００４０】
（車両の構成）
図１は、車両１の全体を左方から見た左側面図である。車両１は、車両本体部２、左右一対の前輪３、後輪４、リーン機構５、および操舵機構７を備えている。
【００４１】
車両本体部２は、車体フレーム２１、車体カバー２２、シート２４、およびパワーユニット２５を含んでいる。図１において、車体フレーム２１は直立状態にある。図１を参照する以降の説明は、車体フレーム２１の直立状態を前提にしている。
【００４２】
車体フレーム２１は、ヘッドパイプ２１１、ダウンフレーム２１２、リアフレーム２１３、を含んでいる。図１においては、車体フレーム２１のうち、車体カバー２２に隠れた部分は破線で示している。車体フレーム２１は、シート２４とパワーユニット２５を支持している。パワーユニット２５は、後輪４を支持している。パワーユニット２５は、エンジン、電動モータ、バッテリなどの駆動源や、トランスミッションなどの装置を備えている。
【００４３】
ヘッドパイプ２１１は、車両１の前部に配置されている。車体フレーム２１の側方から見て、ヘッドパイプ２１１の上部は、ヘッドパイプ２１１の下部よりも後方に配置されている。
【００４４】
ダウンフレーム２１２は、ヘッドパイプ２１１に接続されている。ダウンフレーム２１２は、ヘッドパイプ２１１の後方に配置されている。ダウンフレーム２１２は、車体フレーム２１の上下方向に延びている。
【００４５】
リアフレーム２１３は、ダウンフレーム２１２の後方に配置されている。リアフレーム２１３は、車体フレーム２１の前後方向に延びている。リアフレーム２１３は、シート２４とパワーユニット２５を支持している。
【００４６】
車体カバー２２は、フロントカバー２２１、フロントスポイラー２２２、左右一対のフロントフェンダー２２３、リアフェンダー２２４、およびレッグシールド２２５を含んでいる。車体カバー２２は、左右一対の前輪３、車体フレーム２１、リーン機構５などの車両１に搭載される車体部品の少なくとも一部を覆う車体部品である。
【００４７】
図２は、車両１の前部を車体フレーム２１の前方から見た正面図である。図２において、車体フレーム２１は直立状態にある。図２を参照する以降の説明は、車体フレーム２１の直立状態を前提にしている。図２は、フロントカバー２２１、フロントスポイラー２２２、および左右一対のフロントフェンダー２２３を取り外した状態を示している。
【００４８】
一対の前輪３は、ヘッドパイプ２１１（車体フレーム２１）の左右に並べて配置される右車輪３１及び左車輪３２を含む。車体フレーム２１の一部であるヘッドパイプ２１１と一対の前輪３との間には、リーン機構５及びサスペンション（右サスペンション３３、左サスペンション３５）が設けられる。すなわち、車体フレーム２１と、右車輪３１及び左車輪３２とは、リーン機構５及びサスペンション３３、３５を介して接続される。リーン機構５は、ハンドル２３よりも下方に配置されている。リーン機構５は、右車輪３１と左車輪３２よりも上方に配置されている。
【００４９】
＜リーン機構＞
図２に示す車両１のリーン機構５は、平行四節リンク（パラレログラムリンクとも呼ばれる）方式のリーン機構である。リーン機構５は、上アーム５１、下アーム５２、右サイド部材５３、および左サイド部材５４を含んでいる。
【００５０】
リーン機構５は、車体フレーム２１に対して回転可能に支持される上アーム５１及び下アーム５２（以下、特に区別しない場合は、アーム５１、５２と総称する）を含む。アーム５１、５２は、前後方向に延びる回転軸を中心に車体フレーム２１に対して回転可能である。回転軸は、アーム５１、５２の左右方向中央に配置される。すなわち、アーム５１、５２に中間部分は、支持部Ａ、Ｄによってヘッドパイプ２１１に支持される。アーム５１、５２の回転軸は、支持部Ａ、Ｄを通る。回転軸の右に右車輪３１が，回転軸の左に左車輪３２が配置される。アーム５１、５２の回転軸より右の部分には、右サイド部材５３及び右サスペンション３３を介して、右車輪３１が接続される。アーム５１、５２の回転軸より左の部分に、左サイド部材５４及び左サスペンション３５を介して、左車輪３２が接続される。
【００５１】
このように、アーム５１、５２の回転軸より右の部分に右車輪３１、回転軸より左の部分に左車輪３２を接続することで、右車輪３１および左車輪３２の車体フレーム２１に対する上下方向ＦＵ、ＦＤの相対位置が変更可能になる。すなわち、アーム５１、５２が回転することにより、アーム５１、５２の回転軸の左右に配置された右車輪３１および左車輪３２の車体フレーム２１に対する上下方向ＦＵ、ＦＤの相対位置が変化する。右車輪３１および左車輪３２の上下方向ＦＵ、ＦＤの相対位置が変化すると、車体フレーム２１が、鉛直方向に対して左右方向に傾斜する。そのため、アーム５１、５２の車体フレーム２１に対する回転を調整することにより、車体フレーム２１の左右方向の傾斜すなわちロール角（リーン角）を制御することができる。
【００５２】
上アーム５１は、一対の板状の部材５１２を含んでいる。一対の板状の部材５１２は、ヘッドパイプ２１１の前方および後方に配置されている。各板状の部材５１２は、車体フレーム２１の左右方向に延びている。下アーム５２は、一対の板状の部材５２２を含んでいる。一対の板状の部材５２２は、ヘッドパイプ２１１の前方および後方に配置されている。各板状の部材５２２は、車体フレーム２１の左右方向に延びている。下アーム５２は、上アーム５１よりも下方に配置されている。下アーム５２の車体フレーム２１の左右方向における長さ寸法は、上アーム５１の車体フレーム２１の左右方向における長さ寸法と同一または同等である。下アーム５２は、上アーム５１と平行に延びている。
【００５３】
なお、アーム５１、５２の構成は、上記例に限られない。上記例では、アーム５１、５２を、それぞれヘッドパイプ２１１の前方及び後方に配置される一対の板状の部材で構成していている。これに対して、アーム５１、５２のそれぞれを、ヘッドパイプ２１１の前方に配置される１つの板状部材で構成することもできる。
【００５４】
上アーム５１の右端と下アーム５２の右端は、車体フレーム２１の上下方向に延びる右サイド部材５３に接続される。右サイド部材５３は、上アーム５１及び下アーム５２に、支持部Ｂ、Ｅによって回転可能に支持される。右サイド部材５３は、支持部Ｂ、Ｅを通り前後方向に延びる回転軸を中心として、上アーム５１及び下アーム５２に対して回転可能である。
【００５５】
上アーム５１の左端と下アーム５２の左端は、車体フレーム２１の上下方向に延びる左サイド部材５４に接続される。左サイド部材５４は、上アーム５１及び下アーム５２に、支持部Ｃ、Ｆによって回転可能に支持される。左サイド部材５４は、支持部Ｃ、Ｆを通り前後方向に延びる回転軸を中心として、上アーム５１及び下アーム５２に対して回転可能である。
【００５６】
＜サスペンション＞
右サイド部材５３の下端は、右ブラケット３１７を介して右サスペンション３３に接続される。左サイド部材５４及の下端は、左ブラケット３２７を介して左サスペンション３５に接続される。右サスペンション３３及び左サスペンション３５は、車体フレーム２１の上下方向に伸縮可能である。右サスペンション３３の上端は、リーン機構５に接続され、下端は、右車輪３１に接続される。左サスペンション３５の上端は、リーン機構５に接続され、下端は、左車輪３２に接続される。
【００５７】
サスペンション３３、３５は、一例として、テレスコピック式のサスペンションである。サスペンションは、緩衝器と称することもできる。右サスペンション３３は、右車輪３１を支持する右外筒３１２と、右外筒３１２の上部に配置される右内筒３１６を含む。右内筒３１６の上端は、右ブラケット３１７に固定され、下端は、右外筒３１２に挿入される。右内筒３１６が右外筒３１２に対して相対移動することにより、右サスペンション３３が伸縮する。左サスペンション３５は、左車輪３２を支持する左外筒３２２と、左外筒３２２の上部に配置される左内筒３２６を含む。左内筒３２６の上端は、左ブラケット３２７に固定され、下端は、左外筒３２２に挿入される。左内筒３２６が左外筒３２２に対して相対移動することにより、左サスペンション３５が伸縮する。
【００５８】
右ブラケット３１７と右外筒３１２との間には、右回転防止機構３４が接続される。右回転防止機構３４は、右外筒３１２が、右内筒３１６に対して、右サスペンション３３の伸縮方向に延びる軸線を中心として回転することを防止する。左ブラケット３２７と左外筒３２２との間には、左回転防止機構３６が接続される。左回転防止機構３６は、左外筒３２２が、左内筒３２６に対して、左サスペンション３５の伸縮方向に延びる軸線を中心として回転することを防止する。
【００５９】
具体的には、右回転防止機構３４は、右回転防止ロッド３４１、右ガイド３１３、および右ブラケット３１７を含んでいる。右ガイド３１３は、右外筒３１２の上部に固定されている。右ガイド３１３は、その前部に右ガイド筒３１３ｂを有している。
【００６０】
右回転防止ロッド３４１は、右内筒３１６と平行に延びている。右回転防止ロッド３４１の上部は、右ブラケット３１７の前部に固定されている。右回転防止ロッド３４１は、その一部が右ガイド筒３１３ｂに挿入された状態で、右内筒３１６の前方に配置されている。これにより、右回転防止ロッド３４１は、右内筒３１６に対して相対移動しない。右内筒３１６が右外筒３１２に対して右外筒３１２の延びる方向に相対移動することにより、右回転防止ロッド３４１も右ガイド筒３１３ｂに対して相対移動する。一方、右外筒３１２は、右内筒３１６に対して、右サスペンション３３の伸縮方向に延びる軸線を中心に回転することが防止される。
【００６１】
左回転防止機構３６は、左回転防止ロッド３６１、左ガイド３２３、および左ブラケット３２７を含んでいる。左ガイド３２３は、左外筒３２２の上部に固定されている。左ガイド３２３は、その前部に左ガイド筒３２３ｂを有している。
【００６２】
左回転防止ロッド３６１は、左内筒３２６と平行に延びている。左回転防止ロッド３６１の上部は、左ブラケット３２７の前部に固定されている。左回転防止ロッド３６１は、その一部が左ガイド筒３２３ｂに挿入された状態で、左内筒３２６の前方に配置されている。これにより、左回転防止ロッド３６１は、左内筒３２６に対して相対移動しない。左内筒３２６が左外筒３２２に対して左外筒３２２の延びる方向に相対移動することにより、左回転防止ロッド３６１も左ガイド筒３２３ｂに対して相対移動する。一方、左外筒３２２は、左内筒３２６に対して、左サスペンション３５の伸縮方向に延びる軸線を中心に回転することが防止される。
【００６３】
なお、サスペンションの構成は、上記例に限られない。例えば、右サスペンション３３を、互いに相対運動する右外筒３１２と内筒３１６の組み合わせを２つ並べて配置した構成とすることができる。この場合、左サスペンション３５も同様に、左外筒３２２と内筒３２６の組み合わせを２つ並べて配置した構成とすることができる。これは、ダブルテレスコピック式のサスペンションである。この場合、サスペンション３３、３５の一対の外筒と内筒を互いに相対運動できないよう接続することにより、回転防止機構を兼ねることができる。その場合、上記のような、右回転防止機構３４及び左回転防止機構３６は不要になる。
【００６４】
＜ロール角制御機構＞
車両１は、車体フレーム２１のロール角を制御するロール角制御機構７４を備える。図２では、ロール角制御機構７４を２点鎖線で示している。ロール角制御機構７４は、車体フレーム２１に対するアーム５１、５２の回転を調整する。ロール角制御機構７４は、車体フレーム２１に対するアーム５１、５２の回転のトルクを付与することで、車体フレーム２１のロール角を制御する。ロール角制御機構７４は、上アーム５１又は下アーム５２の少なくとも一方と、車体フレーム２１とに接続される。例えば、ロール角制御機構７４は、アーム５１、５２を回転させる力の大きさ及び向きが可変である構成とすることができる。
【００６５】
図３は、車両１の前部を車体フレーム２１の左方から見た左側面図である。図３において、車体フレーム２１は直立状態にある。図３を参照する以降の説明は、車体フレーム２１の直立状態を前提にしている。図３は、フロントカバー２２１、フロントスポイラー２２２、および左右一対のフロントフェンダー２２３を取り外した状態を示している。また、左サイド部材５４、及び左伝達プレート６３の図示を省略している。
【００６６】
ロール角制御機構７４は、車体フレーム２１に対してアーム５１、５２を回転させるトルクを出力するアクチュエータ４２を備える。アクチュエータ４２は、支持部材４３を介して、ヘッドパイプ２１１（車体フレーム２１）に接続されている。支持部材４３により、アクチュエータ４２は、車体フレーム２１に固定される。アクチュエータ４２は、上アーム５１に対して接触した状態で回転力を付与する出力部材４６１を有する。図３に示す例では、出力部材４６１は、軸心を中心に回転する出力軸である。出力部材４６１の出力軸は、上アーム５１の回転軸と同軸となっている。これら出力軸の回転が、上アーム５１の回転軸に伝達される。
【００６７】
アクチュエータ４２は、動力源であるモータ４２１、モータ４２１の回転速度を減速して出力する減速機を備える。減速機は、例えば、モータ４２１の回転と連動する減速ギヤ４２２、４２３で構成される。図３に示す例では、モータ４２１の出力軸４６２を軸心とするギヤ４２２と、ギヤ４２２と噛み合うギヤ４２３が設けられる。ギヤ４２３の回転軸は、出力部材４６１の回転軸と一致している。モータ４２１の出力軸４６２の回転が、ギヤ４２２、４２３を介して、上アーム５１の回転軸に伝達される。これにより、モータ４２１は、車体フレーム２１に対するアーム５１、５２の回転のトルクを付与することができる。
【００６８】
アクチュエータ４２は、モータ４２１を制御するロール角制御部４２４を備える。モータ４２１は、ロール角制御部４２４からの制御信号（指令値）に基づいて動作する。例えば、ロール角制御部４２４は、車体フレーム２１のロール角速度及びモータの出力トルクを取得し、取得したロール角速度及び出力トルクに基づく指令値を、モータ４２１に供給する。指令値は、例えば、モータ４２１が出力するトルクの大きさ及び向きを示す値とすることができる。具体的には、指令値は、モータ４２１の電流値とすることができる。ロール角制御部４２４は、取得したロール角速度及び出力トルクを用いて指令値を算出する。
【００６９】
ロール角制御部４２４は、例えば、基板に実装された制御回路又はプロセッサ及びメモリを備えたコンピュータで構成することができる。ロール角制御部４２４は、図３に示すように、アクチュエータ４２に内蔵されていてもよいし、アクチュエータ４２の外部に設けられてよい。ロール角制御部４２４は、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）で構成することができる。ロール角制御部４２４をコンピュータで構成した場合、ロール角制御部４２４の処理は、例えば、プロセッサがメモリからプログラムを読み出して実行することにより実現することができる。そのようなプログラム及びプログラムを記録した非一時的な(non-transitory)記録媒体も、本発明の実施形態に含まれる。
【００７０】
＜操舵機構７＞
図２に示すように、操舵機構７は、ハンドル２３及び操舵力伝達機構６を含む。操舵力伝達機構６は、ステアリングシャフト６０及びタイロッド６７を含む。図２に示す例では、ブラケット３１７、３２７及びサスペンション３３、３５も、操舵力伝達機構６に含まれる。操舵力伝達機構６は、車体フレーム２１の前部のヘッドパイプ２１１に、ハンドル２３と一体的に回転可能に支持される。操舵力伝達機構６は、ハンドル２３の回転に応じて右車輪３１及び左車輪３２の向きを変える。すなわち、操舵力伝達機構６は、ライダーがハンドル２３を操作する操舵力を、右ブラケット３１７と左ブラケット３２７を介して、右車輪３１及び左車輪３２に伝達する。
【００７１】
ステアリングシャフト６０の回転軸線Ｚは、車体フレーム２１の上下方向に延びている。ハンドル２３は、ステアリングシャフト６０の上部に取り付けられている。ステアリングシャフト６０は、ライダーによるハンドル２３の操作に応じて、回転軸線Ｚを中心に回転する。ステアリングシャフト６０は、その一部がヘッドパイプ２１１に回転可能に支持されている。ステアリングシャフト６０の下部は、左右方向に延びるタイロッド６７に、中間伝達プレート６１を介して接続される。中間伝達プレート６１は、ステアリングシャフト６０に対して相対回転不能である。すなわち、中間伝達プレート６１は、ステアリングシャフト６０の延びる方向を中心としてステアリングシャフト６０とともに回転可能である。
【００７２】
タイロッド６７の右端は、右伝達プレート６２を介して、右ブラケット３１７に接続される。右伝達プレート６２は、右サイド部材５３の延びる方向を中心として、右サイド部材５３とともに回転可能である。
【００７３】
タイロッド６７の左端は、左伝達プレート６３を介して、左ブラケット３２７に接続される。左伝達プレート６３は、左サイド部材５４の延びる方向を中心として、左サイド部材５４とともに回転可能である。
【００７４】
図４は、車両１の前部を車体フレーム２１の上方から見た平面図である。図４において、車体フレーム２１は直立状態にある。図４を参照する以降の説明は、車体フレーム２１の直立状態を前提にしている。図４においては、フロントカバー２２１を取り外した状態を示している。図４において、右サイド部材５３が延びる方向を右中心軸Ｘ、左サイド部材５４が延びる方向を左中心軸Ｙとする。右中心軸Ｘ及び左中心軸Ｙは、ステアリングシャフト６０の回転軸線Ｚと平行に延びている。
【００７５】
図４に示すように、中間伝達プレート６１、右伝達プレート６２、左伝達プレート６３は、それぞれ、タイロッド６７に対して、中間フロントロッド６４１、右フロントロッド６５１、左フロントロッド６６１を介して接続される。中間フロントロッド６４１、右フロントロッド６５１、左フロントロッド６６１は、車体フレーム２１の前後方向に延び、この延びる方向を中心として回転可能である。これにより、中間フロントロッド６４１、右フロントロッド６５１、左フロントロッド６６１は、タイロッド６７に対して、前後方向に延びる軸を中心として回転可能に接続される。
【００７６】
中間フロントロッド６４１、右フロントロッド６５１、左フロントロッド６６１は、それぞれ、中間ジョイント６４、右ジョイント６５、左ジョイント６６、を介して、中間伝達プレート６１、右伝達プレート６２、左伝達プレート６３に接続される。中間フロントロッド６４１は、中間伝達プレート６１に対して、回転軸線Ｚと平行な軸を中心として相対回転可能である。右フロントロッド６５１は、右伝達プレート６２に対して、右中心軸Ｘと平行な軸を中心として、相対回転可能である。左フロントロッド６６１は、左伝達プレート６３に対して、左中心軸Ｙと平行な軸を中心として相対回転可能である。
【００７７】
図５は、右車輪３１と左車輪３２を右転舵させた状態における車両１の前部を、車体フレーム２１の上方から見た平面図である。
【００７８】
乗員がハンドル２３を操作すると、ステアリングシャフト６０は、回転軸線Ｚを中心にヘッドパイプ２１１に対して回転する。図５に示す右転舵の場合、ステアリングシャフト６０は、矢印Ｇの方向に回転する。ステアリングシャフト６０の回転に伴って、中間伝達プレート６１は、ヘッドパイプ２１１に対して、回転軸線Ｚを中心に矢印Ｇの方向へ回転する。
【００７９】
中間伝達プレート６１の矢印Ｇの方向への回転に伴って、タイロッド６７の中間フロントロッド６４１は、中間伝達プレート６１に対して、中間ジョイント６４を中心に矢印Ｇと逆方向に回転する。これにより、タイロッド６７は、その姿勢を維持したまま右後方へ移動する。
【００８０】
タイロッド６７の右後方への移動に伴って、タイロッド６７の右フロントロッド６５１と左フロントロッド６６１は、それぞれ右ジョイント６５と左ジョイント６６を中心に矢印Ｇと逆方向に回転する。これにより、タイロッド６７はその姿勢を維持したまま、右伝達プレート６２と左伝達プレート６３が、矢印Ｇの方向に回転する。
【００８１】
右伝達プレート６２が矢印Ｇの方向に回転すると、右伝達プレート６２に対して相対回転不能である右ブラケット３１７が、右サイド部材５３に対して、右中心軸Ｘを中心に、矢印Ｇの方向に回転する。
【００８２】
左伝達プレート６３が矢印Ｇの方向に回転すると、左伝達プレート６３に対して相対回転不能である左ブラケット３２７が、左サイド部材５４に対して、左中心軸Ｙを中心に、矢印Ｇの方向に回転する。
【００８３】
右ブラケット３１７が矢印Ｇの方向に回転すると、右内筒３１６を介して右ブラケット３１７に接続されている右サスペンション３３が、右サイド部材５３に対して、右中心軸Ｘを中心に、矢印Ｇの方向に回転する。これにより、右サスペンション３３に支持されている右車輪３１が、右サイド部材５３に対して、右中心軸Ｘを中心に、矢印Ｇの方向に回転する。
【００８４】
左ブラケット３２７が矢印Ｇの方向に回転すると、左内筒３２６を介して左ブラケット３２７に接続されている左サスペンション３５が、左サイド部材５４に対して、左中心軸Ｙを中心に、矢印Ｇの方向に回転する。これにより、左サスペンション３５に支持されている左車輪３２が、左サイド部材５４に対して、左中心軸Ｙを中心に、矢印Ｇの方向に回転する。
【００８５】
以上説明したように、操舵力伝達機構６は、乗員によるハンドル２３の操作に応じて、操舵力を右車輪３１と左車輪３２に伝達する。右車輪３１と左車輪３２は、それぞれ右中心軸Ｘと左中心軸Ｙを中心に、ライダーによるハンドル２３の操作方向に応じた方向に回転する。
【００８６】
＜車両１の傾斜動作＞
次に図２と図６を参照しつつ、車両１の傾斜動作について説明する。図６は、車体フレーム２１が左方に傾斜した状態における車両１の前部を、車体フレーム２１の前方から見た正面図である。
【００８７】
図２に示すように、車体フレーム２１の直立状態においては、車体フレーム２１の前方から車両１を見ると、リーン機構５は長方形状をなしている。図６に示すように、車体フレーム２１の傾斜状態においては、車体フレーム２１の前方から車両１を見ると、リーン機構５は平行四辺形状をなしている。リーン機構５の変形と車体フレーム２１の左右方向への傾斜は連動する。リーン機構５の作動とは、リーン機構５を構成する上アーム５１、下アーム５２、右サイド部材５３、および左サイド部材５４が、それぞれの支持部Ａ〜Ｆを通る回転軸線を中心に相対回転し、リーン機構５の形状が変化することを意味している。
【００８８】
例えば、図６に示すように、ライダーが車両１を左方に傾斜させると、ヘッドパイプ２１１すなわち車体フレーム２１が鉛直方向に対して左方に傾斜する。車体フレーム２１が傾斜すると、上アーム５１は、支持部Ａを通る軸線を中心に、車体フレーム２１に対して前方から見て反時計回りに回転する。同様に、下アーム５２は、支持部Ｄを通る軸線を中心に、前方から見て反時計回りに回転する。これにより、上アーム５１は、下アーム５２に対して左方に移動する。
【００８９】
上アーム５１の左方への移動に伴い、上アーム５１は、支持部Ｂを通る軸線と支持部Ｃを通る軸線を中心に、それぞれ右サイド部材５３と左サイド部材５４に対して前方から見て反時計回りに回転する。同様に、下アーム５２は、支持部Ｅを通る軸線と支持部Ｆを通る軸線を中心に、それぞれ右サイド部材５３と左サイド部材５４に対して前方から見て反時計回りに回転する。これにより、右サイド部材５３と左サイド部材５４は、車体フレーム２１と平行な姿勢を保ったまま、鉛直方向に対して左方に傾斜する。
【００９０】
このとき下アーム５２は、タイロッド６７に対して左方に移動する。下アーム５２の左方への移動に伴い、タイロッド６７の中間フロントロッド６４１、右フロントロッド６５１、および左フロントロッド６６１は、タイロッド６７に対して回転する。これにより、タイロッド６７は、上アーム５１および下アーム５２と平行な姿勢を保つ。
【００９１】
右サイド部材５３の左方への傾斜に伴い、右サイド部材５３に右ブラケット３１７及び右サスペンション３３を介して接続されている右車輪３１が、車体フレーム２１と平行な姿勢を保ったまま左方に傾斜する。
【００９２】
左サイド部材５４の左方への傾斜に伴い、左サイド部材５４に左ブラケット３２７及び左サスペンション３５を介して接続されている左車輪３２が、車体フレーム２１と平行な姿勢を保ったまま左方に傾斜する。
【００９３】
上記の右車輪３１と左車輪３２の傾斜動作に係る説明は、鉛直方向を基準としている。車両１の傾斜動作時（リーン機構５の作動時）においては、車体フレーム２１の上下方向と鉛直上下方向は一致していない。車体フレーム２１の上下方向を基準とした場合、リーン機構５の作動時において、右車輪３１と左車輪３２は、車体フレーム２１に対する相対位置が変化している。換言すると、リーン機構５は、右車輪３１と左車輪３２の車体フレーム２１に対する相対位置を、車体フレーム２１の上下方向に変更することにより、車体フレーム２１を鉛直方向に対して傾斜させる。
【００９４】
＜システム構成＞
図７は、リーン車両である車両１のロール角を制御するためのシステム構成例を示す図である。図７に示すように、車両１は、車体フレーム２１と、車両１の左右方向に並べて配置される右車輪３１及び左車輪３２と、リーン機構５と、アクチュエータ４２と、ロール角制御部４２４とを備える。車体フレーム２１は、車両１が左旋回する際に車両１の左方にリーンし、車両１が右旋回する際に車両１の右方にリーンする。
【００９５】
リーン機構５は、車体フレーム２１に対して回転可能に支持されるアーム５１、５２を含む。アーム５１、５２は、右車輪３１及び左車輪３２を支持する。この例では、アーム５１、５２の右端が、右サイド部材５３、サスペンション３３を介して、右車輪３１に接続されている。アーム５１、５２の左端が、左サイド部材５４、サスペンション３５を介して、左車輪３２に接続されている。すなわち、アーム５１、５２は、サスペンション３３、３５を介して右車輪３１及び左車輪３２を支持する。アーム５１、５２が、車体フレーム２１に対して回転することにより、右車輪３１及び左車輪３２の車体フレーム２１の上下方向の相対位置が変更する。これにより、車体フレーム２１が、鉛直方向に対して左右方向にリーンする。すなわち、車体フレーム２１がロール方向に回転する。このように、車両１では、右車輪３１と左車輪３２を支持するアーム５１、５２が車体フレーム２１に対して回転することで、車体フレーム２１のロール角が変化する。
【００９６】
アクチュエータ４２は、リーン機構５のアーム５１、５２を車体フレーム２１に対して回転させるトルクＴｍを発生させる。ロール角制御部４２４は、指令値をアクチュエータ４２に供給することで、アクチュエータ４２の出力するトルクＴｍの向き及び大きさ（絶対値）を調整する。ロール角制御部４２４は、アクチュエータ４２の出力する出力トルクＴｍ及び車体フレーム２１のロール角速度Ｋｄを取得する。ロール角制御部４２４は、取得した出力トルクＴｍと同じ方向であり取得した出力トルクＴｍより大きな絶対値のトルクを発生させる成分と、取得したロール角速度Ｋｄを０にするトルクを発生させる成分とを含む指令値を生成する。指令値は、アクチュエータ４２に供給される。これにより、アームの車体フレームに対する回転の制御、すなわち車体フレームのロール角制御の精度を向上させることができる。
【００９７】
図８は、図７に示すシステム構成の具体例を示す図である。図８は、動力源としてモータを有するアクチュエータ４２を用いた場合のシステム構成例を示す。この例では、アクチュエータ４２は、車体フレーム２１及びアーム５１、５２に接続されるモータ４２１を有する。モータ４２１は、右車輪３１及び左車輪３を支持するアーム５１、５２の車体フレーム２１に対する回転のトルクを付与する。ロール角制御部４２４は、指令値をモータ４２１に供給することで、モータ４２１がアーム５１、５２に付与するトルクすなわちアクチュエータ４２が出力するトルクを調整する。
【００９８】
モータ４２１は、車体フレーム２１に支持されている。モータ４２１の出力軸４６２の回転は、減速機であるギヤ４２２、４２３を介して出力部材４６１に伝達される。出力部材４６２は、上アーム５１に対して回転不能に固定されているため、出力部材４６２の回転とともに上アーム５１が回転する。これにより、モータ４２１の出力トルクが、アーム５１、５２を車体フレーム２１に対して回転させるトルクとなる。
【００９９】
アクチュエータ４２は、車体フレーム２１のロール角又はロール角速度を検出するロール角センサ７９を備える。ロール角制御部４２４は、ロール角センサ７９で検出されたロール角速度、又はロール角センサ７９で検出されたロール角から得られるロール角速度を取得する。ロール角センサ７９は、例えば、アーム５１、５２と車体フレーム２１との相対回転を検出する回転センサ又は、モータ４２１のロータの回転を検出する回転センサで構成することができる。
【０１００】
ロール角制御部４２４は、モータ４２１の電流を取得する。モータ４２１の電流は、モータ４２１のモータ制御電流であり、モータ４２１の出力するトルクを示す値の一例である。ロール角制御部４２４は、モータの電流を検出することで、モータ４２１が出力するトルク、すなわち、アクチュエータ４２が出力するトルクを取得することができる。なお、アクチュエータ４２の出力トルクの取得は、モータ４２１の出力電流によるものに限られない。例えば、モータ４２１の出力軸４６２、ギヤ４２２、４３２、出力部材４６１、又は、アーム５１、５２の回転のトルクを検出することで、アクチュエータ４２の出力トルクを取得することができる。
【０１０１】
このように、ロール角制御部４２４は、アクチュエータ４２（ここでは一例としてモータ４２１）の出力トルク、及び、車体フレーム２１のロール角速度を取得する構成を有している。ロール角制御部４２４は、取得したモータ４２１の出力トルクを用いて、取得した出力トルクを同じ方向にさらに増加させるためにモータ４２１に出力させるトルクを示す値（第１の値）を算出する。また、ロール角制御部４２４は、取得したロール角速度を用いて、取得したロール角速度を予め記録された目標ロール角速度（例えば、０）にするためにモータ４２１に出力させるトルクを示す値（第２の値）を算出する。
【０１０２】
さらに、ロール角制御部４２４は、これら第１の値と第２の値を用いて、モータ４２１に供給する指令値を生成する。この指令値は、モータ４２１に出力させるトルクの向き及び大きさを示す値となる。この指令値は、取得したモータ４２１の出力トルクを同じ方向にさらに増加させるトルクの成分と、ロール角速度を目標値（０）にするトルクの成分とを含む値になる。
【０１０３】
ロール角制御部４２４は、指令値をモータ４２１に供給する。モータ４２１は、指令値に応じた向き及び大きさのトルクを出力する。すなわち、指令値によって、モータ４２１が出力するトルクが調整される。その結果、モータ４２１の出力トルクを同じ方向にさらに増加させる制御と、車体フレーム２１のロール角速度を目標値（０）にする制御が重畳して施されることになる。これにより、車体フレーム２１のロール角を精度良く制御することができる。
【０１０４】
＜ロール角制御部の構成例＞
図９は、ロール角制御部４２４の構成例を示す機能ブロックである。図９に示す例では、ロール角制御部４２４は、トルク変換部８１、係数乗算部８２、トルク制御部８３、速度制御部８４、及びトルク制限部８５を備える。トルク変換部８１は、電流センサ７８が検出したモータ４２１の電流値Ｉｍを、モータ４２１の出力トルクを示す値Ｔｍに変換する。例えば、トルク変換部８１は、モータ４２１の電流値Ｉｍにトルク定数を乗算することで、モータ４２１の電流値Ｉｍをモータ４２１の出力トルクを示す値Ｔｍに変換する。
【０１０５】
係数乗算部８２は、トルク変換部８１で変換された出力トルクを示す値Ｔｍに、係数αを乗算して、目標トルクを示す値Ｔｇ＝αＴｍを算出する。ここで、α＞１とすることで、目標トルクを、値Ｔｍが示す出力トルクと同じ方向で、より大きい絶対値のトルクとすることができる。すなわち、取得した出力トルクＴｍに正のゲインを乗算したトルクを目標トルクとすることができる。係数αは、予め決められた定数であってもよいし、車両状態に応じて変わる変数であってもよい。目標トルクの値Ｔｇから出力トルクの値Ｔｍを引いた値（Ｔｇ−Ｔｍ）が、トルク制御部８３に供給される。
【０１０６】
変形例として、係数乗算部８２において、αの代わりにα−１をＴｍに乗算してもよい。この場合、α＞１とする。すなわち、目標トルクの値Ｔｇを、Ｔｇ＝（α−１）・Ｔｍとしてもよい。この場合、図９におけるＴｇ−Ｔｍの演算部８７を省略することができる。
【０１０７】
トルク制御部８３は、この値（Ｔｇ−Ｔｍ）が示すトルクをモータ４２１に出力させる指令を示す値（第１の値Ｐｔ）を算出する。トルク制御部８３は、例えば、値（Ｔｇ−Ｔｍ）を目標値とし、モータ４２１の出力トルクを目標値に近づけるための指令値（第１の値Ｐｔ）を算出する。一例として、ＰＩＤ制御器（Proportional Integral Differential Controller）又はＰ制御器（比例制御器）を用いて第１の値Ｐｔを算出することができる。第１の値Ｐｔは、モータ４２１の出力トルクと同じ方向で出力トルクよりも大きい絶対値のトルクをモータ４２１に出力させるための値である。
【０１０８】
ロール角制御部４２４は、モータ２４１の電流値Ｉｍの取得と略当時に、ロール角センサ７９からロール角速度Ｋｄを取得する。予め記録された目標ロール角速度Ｋｇ（本例ではＫｇ＝０ｒａｄ/ｓｅｃとする）から、取得したロール角速度Ｋｄを引いた値（Ｋｇ−Ｋｄ）が、速度制御部８４に供給される。
【０１０９】
速度制御部８４は、（Ｋｇ−Ｋｄ）で示されるロール角速度を発生するためのトルクをモータ４２１に出力させる指令を示す値（第２の値Ｐｖ）を出力する。例えば、速度制御部８４は、値（Ｋｇ−Ｋｄ）を発生させるトルクを目標値として、モータ２４１の出力するトルクを目標値に近づけるための指令を示す値（第２の値Ｐｖ）を計算する。一例として、ＰＩＤ制御器又はＰ制御器を用いて第２の値Ｐｖを算出することができる。第２の値Ｐｖは、ロール角制御部４２４が取得したロール角速度Ｋｄを０にするためにモータ４２１に出力させるトルクを示す値となる。
【０１１０】
これらの第１の値Ｐｔと第２の値Ｐｖの和（Ｐｔ＋Ｐｖ）をモータ４２１に供給する指令値とすることができる。図９に示す例では、和（Ｐｔ＋Ｐｖ）が予め決められた上限値を超える場合は、トルク制限部８５が、その上限値を指令値としてモータ４２１に供給する構成となっている。そのため、和（Ｐｔ＋Ｐｖ）が、上限値を超えない場合は、この和（Ｐｔ＋Ｐｖ）が指令値としてモータ４２１に供給される。
【０１１１】
モータ４２１が出力するトルクは、減速機４２２、４２３を介してリーン機構５のアームに伝達される。アームが回転することにより、車体フレーム２１のロール角が調整される。
【０１１２】
次に、図９に示すロール角制御部４２４による車両の動作の例を説明する。例えば、車体フレーム２１が自立している状態のように、車体フレーム２１にロール方向の動きがなく、ロール方向の力が釣り合っている状態では、モータ４２１は、トルクを出力しない。この場合、モータ４２１の出力トルク＝０、ロール角速度＝０となる。モータ２４１の電流値Ｉｍは、モータ４２１の出力トルクに比例するのでＩｍ＝０になる。
【０１１３】
車体フレーム２１のロール角が変化している場合、すなわち、ロール角速度が０でない場合、速度制御部８４によって、ロール角速度を０にするトルクがモータ４２１に発生する。例えば、車体フレーム２１が重力等の外力を受けて左又は右に傾こうとするロール方向の回転を抑えるような指令が、速度制御部８４によってモータ４２１に供給される。ここで、トルク制御部８３による正のフィードバックがなく、速度制御部８４のみが動作すると、ロール角速度が０になると車体フレーム２１のロール回転が止まって、モータ４２１の出力トルクと、車体フレーム２１にかかる外力によるロール方向のトルクが釣り合った状態となる。例えば、トルク制御部８３による正のフィードバックがなく、速度制御部８４のみが動作すると、車体フレーム２１が右又は左に傾いた状態が維持される状況を起こり得る。
【０１１４】
図９に示す例では、速度制御部８４によるロール角速度を０にする制御に加えて、トルク制御部８３による正のフィードバックがなされる。そのため、速度制御部８４による外力に起因する車体フレーム２１のロール回転を抑えるトルク指令に加えて、同じ方向にさらにトルクを増加させる指令が、トルク制御部８３によってモータ４２１に供給される。これにより、例えば、車体フレーム２１が右又は左に傾いた状態から、起き上がる動作を実現することが可能になる。
【０１１５】
ここで、速度制御部８４が動作せず、トルク制御部８３による指令のみの場合は、モータ４２１のトルクは発散してしまう。トルク制御部８３と速度制御部８４を並列させることで、ロール回転の促進と抑制のバランスを取った適切なロール制御が可能になる。その結果、ロール制御の精度が向上する。すなわち、正ゲインによる出力トルクのフィードバックによるロール回転の促進と、ロール角速度を０に近づけるフィードバックによるロール回転の抑制とをバランスよく合成した制御により、精度の高いロール回転を実現することができる。
【０１１６】
＜車両の動作例＞
図１０は、ロール角制御部４２４によって制御される車体フレーム２１の動作例を説明するための図である。図１０は、車体フレーム２１の上下方向が、鉛直方向に対して角度θで傾いている状態を示す。車体フレーム２１とともにロール方向に動く車体（ライダー含む）の重心Ｇ１と、アクチュエータ４２の出力部材４６１の回転軸との距離をＨとする。車体（ライダー含む）の質量をｍ、重力加速度をｇとする。
【０１１７】
図１０に示すように車体フレーム２１が角度θだけ左に傾いている場合、車体にかかる重力ｍｇによって、車体フレーム２１を倒す方向のロールモーメントＴ１＝Ｈ・ｍｇ・ｓｉｎθが発生する。このロールモーメントによるロール角速度が検出されると、ロール角制御部４２４は、ロール角速度を０に近づけるトルクをアクチュエータ４２に発生させる。アクチュエータ４２が、車体フレーム２１の傾きθを維持するに必要なトルクＴ２は、Ｔ２＝Ｈ・ｍｇ・ｓｉｎθとなる。
【０１１８】
さらに、ロール角制御部４２４は、アクチュエータ４２の出力トルクを同じ方向に増加させる制御をする。この制御によるアクチュエータ４２のトルクにより、車体フレーム２１は起き上がる。車体フレーム２１の起き上がり開始後は、起き上がる方向のロール角速度を０に近づける制御が重畳される。そのため、アクチュエータ４２による車体フレーム２１を起き上がらせるトルクは、直立状態に近づくにつれて徐々に減少していく。車体フレーム２１が起きて直立状態になると、車体フレーム２１のロールモーメントは０になる。この時、ロール角速度は０、アクチュエータのトルクも０になる。
【０１１９】
この場合、直立状態を目標姿勢とし、精度良く目標姿勢に到達することができる。上記のように、ロール角制御部は、アクチュエータの出力トルクを同じ方向に増加させる制御と、ロール角速度を０に近づけるトルクを付与する制御とを重畳して実行する。そのため、これらの制御が互いにバランスを取りながら、アクチュエータのトルクが制御される。その結果、細かいロール制御が可能になる。また、目標姿勢に近くなるにつれて徐々にアクチュエータのトルクを小さくできる。そのため、目標姿勢の付近で車体フレームのロール方向の運動が収束しやすくなる。
【０１２０】
上記実施形態におけるロール制御の場合、目標姿勢（例えば直立状態）に近づける方向に、車体を押す等して、外部から車体フレーム２１に力を加えた場合、ロール角速度が発生し、このロール角速度を０に近づけるフィードバックが働く。そのため、外部からの力が加わってから目標姿勢に達するまでの間に、外部からの力によって増加した車体フレーム２１のロール角速度を減らす方向のフィードバックでアクチュエータ４２が制御される。その結果、目標姿勢に到達する直前の車体フレーム２１のロール角速度は、ロール角速度を０にするフィードバックがない場合に比べて小さくなる。このロール角速度を０にするフィードバックがない場合は、外部から車体フレームを目標姿勢に近づける方向に力を加えると、目標姿勢に向かう方向のロール角速度が増加する。そのため、目標姿勢に達する直前の車体フレームのロール角速度が大きくなる。その結果、車体フレームは、目標姿勢を過ぎて逆方向に振られる。これに対して、本実施形態のロール制御では、外部から車体フレーム２１を目標姿勢に近づける方向に力を加えても、この力の方向のロール角速度が、目標姿勢に到達するまでに緩和される。そのため、車体フレーム２１は、目標姿勢に緩やかに到達する。すなわち、車体フレーム２１が、目標姿勢に到達した後に、目標姿勢を過ぎて逆方向に振られる度合いが小さくなる。
【０１２１】
＜ロール角制御部の変形例＞
図１１は、図９に示すロール角制御部４２４の変形例を示す機能ブロック図である。図１１において、図９と同じブロックには同じ符号を付している。図１１に示すロール角制御部４２４ａは、車体フレーム２１のロール角をさらに取得する。ロール角制御部４２４ａは、取得したロール角に応じたトルクの成分をさらに含む指令値を生成する。ロール角制御部４２４ａは、ロール角フィードバック部８６（以下、ロール角ＦＢ部８６と称する）をさらに備える。
【０１２２】
ロール角ＦＢ部８６は、ロール角センサ７９から取得したロール角Ｋｒに応じたトルクをモータ２４１に出力させる指令値（第３の値Ｐｒ）を算出する。例えば、ロール角ＦＢ部８６は、取得したロール角Ｋｒに応じてモータ２４１に出力させるトルクを決定する処理と、決定したトルクをモータ２４１に出力させるための指令を示す値（第３の値Ｐｒ）を算出する処理とを実行することができる。
【０１２３】
ロール角ＦＢ部８６は、ロール角に応じたトルクの決定として、例えば、ロール角が所定の条件を満たす場合、車体フレーム２１のロール角を目標値に近づけるためのトルクを決定することができる。一例として、ロール角が、予め決められた範囲内の場合に、車体フレーム２１を起き上がらせる方向のトルクを出力するよう指令する第３の値Ｐｒを算出することができる。この時のトルクの絶対値は、予め決められた値であってもよいし、車両状態に応じて決められる値であってもよい。
【０１２４】
例えば、ロール角ＦＢ部８６は、車速を利用して、車体フレーム２１を起き上がらせる方向のトルクの出力を指令する第３の値Ｐｔを決定してもよい。一例として、ロール角ＦＢ部８６は、車速が第１閾値より低い場合すなわち極低速走行時には、第３の値Ｐｔが示す出力トルクの絶対値を大きくし、車速が第２閾値より高い場合すなわち高速走行時には、第３の値Ｐｔが示す出力トルクの絶対値を小さくすることができる。これにより、車速に応じて、車体フレームを起き上がらせるトルクを調整することができる。
【０１２５】
図１１に示す例では、トルク制御部８３で算出された第１の値Ｐｔ、速度制御部８４で算出された第２の値Ｐｖに加えて、ロール角ＦＢ部８６が算出した第３の値Ｐｒを用いて、モータ２４１に供給する指令値が決定される。ここでは、一例として、第１の値Ｐｔ、第２の値Ｐｖ及び第３の値Ｐｒを和（Ｐｔ＋Ｐｖ＋Ｐｒ）が、モータ２４１に供給する指令値となっている。これにより、トルクを同じ方向に増加させる指令の成分及びロール角速度を０に近づける指令の成分に加えて、ロール角に応じたトルクの成分を、指令値に反映させることができる。なお、ロール角に応じたトルクの成分を指令値に反映させる形態は、図１１に示す例に限られない。
【０１２６】
このように、車体フレーム２１のロール角に応じたトルクの成分をモータ２４１の指令値に含ませることで、車体フレーム２１の左右方向の傾斜状態に応じた適切なロール角制御が可能になる。すなわち、車体フレーム２１の傾斜方向又は傾斜角に応じたロール方向のトルクをモータ２４１によって車体フレーム２１に付与することができる。
【０１２７】
図１１に示す例では、速度制御部８４で用いられるロール角速度Ｋｄと、ロール角ＦＢ部８６で用いられるロール角は、同じロール角センサ７９で検出されたものを用いる構成である。これに対して、ロール角ＦＢ部８６は、速度制御部８４で用いられるロール角速度Ｋｄを検出するロール角センサ７９とは異なるロール角センサからロール角Ｋｒを取得してもよい。例えば、速度制御部８４で用いられるロール角速度Ｋｄを検出するロール角センサ７９は、アーム５１、５２の回転を検出する回転センサとすることができる。この場合、ロール角ＦＢ部８６で用いられるロール角Ｋｒを検出するロール角センサは、ＩＭＵセンサ等の姿勢角センサとすることができる。
【０１２８】
上記の例はいずれも、直立状態を目標姿勢とする場合である。目標姿勢は、直立状態に限られない。図１２は、図９に示すロール角制御部４２４の変形例を示す機能ブロック図である。図１２において、図９と同じブロックには同じ符号を付している。図１２に示すロール角制御部４２４ｂは、車体フレーム２１のロール角Ｋｒをさらに取得する。また、ロール角制御部４２４ｂは、位置制御部８８をさらに備える。
【０１２９】
予め記録された目標ロール角Ｋｈ（本例ではＫｈ≠０ｒａｄとする）から、取得したロール角Ｋｒを引いた値（Ｋｈ−Ｋｒ）が、位置制御部８８に供給される。位置制御部８８は、（Ｋｈ−Ｋｒ）を０にするトルクをモータ４２１に出力させる指令を示す値（第４の値Ｐｒｒ）を出力する。
【０１３０】
例えば、位置制御部８８は、値（Ｋｈ−Ｋｒ）を０にするトルクを目標値として、モータ２４１の出力するトルクを目標値に近づけるための指令を示す値（第４の値Ｐｒｒ）を計算する。一例として、ＰＩＤ制御器又はＰ制御器を用いて第４の値Ｐｒｒを算出することができる。第４の値Ｐｒｒは、車体フレーム２１のロール角を目標値にするためにモータ４２１に出力させるトルクを示す値となる。
【０１３１】
第１の値Ｐｔ、第２の値Ｐｖ及び第４の値Ｐｒｒの和（Ｐｔ＋Ｐｖ＋Ｐｒｒ）がモータ４２１に供給する指令値となる。和（Ｐｔ＋Ｐｖ＋Ｐｒｒ）が予め決められた上限値を超える場合は、トルク制限部８５が、その上限値を指令値としてモータ４２１に供給する。指令値に基づいてモータ４２１が出力するトルクは、減速機４２２、４２３を介してリーン機構５のアームに伝達される。アームが回転することにより、車体フレーム２１のロール角が調整される。これにより、車体フレーム２１のロール角が、目標ロール角Ｋｈ（本例ではＫｈ≠０ｒａｄ）に近づく。すなわち、モータ４２１のトルクにより、車体フレーム２１を、直立状態ではなく、車両左右方向に傾斜した姿勢に近づけることができる。
【０１３２】
図１３は、図９に示すロール角制御部４２４の他の変形例を示す機能ブロック図である。図１３において、図９と同じブロックには同じ符号を付している。図１３に示すロール角制御部４２４ｃは、車体フレーム２１のロール角を目標ロール角Ｋｈに近づけるようモータ４２１を制御する。図１３に示すロール角制御部４２４ｃは、車体フレーム２１のロール角Ｋｒをさらに取得する。また、ロール角制御部４２４ｃは、位置制御部８８をさらに備える。
【０１３３】
予め記録された目標ロール角Ｋｈ（本例ではＫｈ≠０ｒａｄとする）から、取得したロール角Ｋｒを引いた値（Ｋｈ−Ｋｒ）が、位置制御部８８に供給される。位置制御部８８は、（Ｋｈ−Ｋｒ）を０にするトルクを示す値（第５の値Ｔｒｒ）を出力する。この第５の値Ｔｒｒからトルク変換部８１から出力された出力トルクＴｍを引いた値（Ｔｒｒ−Ｔｍ）が、トルク制御部８３に供給される。
【０１３４】
トルク制御部８３は、この値（Ｔｒｒ−Ｔｍ）が示すトルクをモータ４２１に出力させる指令を示す値（第１の値Ｐｔ）を算出する。トルク制御部８３は、例えば、値（Ｔｒｒ−Ｔｍ）を目標値とし、モータ４２１の出力トルクを目標値に近づけるための指令値（第１の値Ｐｔ）を算出する。
【０１３５】
第１の値Ｐｔと第２の値Ｐｖの和（Ｐｔ＋Ｐｖ）は、予め決められた上限値以下の場合は、モータ４２１に供給する指令値となる。和（Ｐｔ＋Ｐｖ）が予め決められた上限値を超える場合は、トルク制限部８５が、その上限値を指令値としてモータ４２１に供給する。モータ４２１が指令値に基づいて出力するトルクは、減速機４２２、４２３を介してリーン機構５のアームに伝達される。アームが回転することにより、車体フレーム２１のロール角が調整される。
【０１３６】
上記の図１２、図１３に示す例のように、ロール角制御部は、車体フレームのロール角をさらに取得してもよい。この場合、ロール角制御部は、取得したロール角を目標ロール角にするためのトルクの成分をさらに含む指令値を生成することができる。これにより、車体フレームのロール角を、目標ロール角に近づける制御が可能になる。例えば、モータ（アクチュエータ）制御による車体フレームの車両の左右方向における傾斜の保持（傾斜状態保持）が可能になる。
【０１３７】
＜リーン機構の変形例＞
リーン機構５の構成は、図２に示すパラメログラムリンクに限られない。リーン機構は、例えば、車体フレームに対して回転するアームとして、ショックタワーを備える構成であってもよい。図１４は、ショックタワーを備えるリーン機構の一例を示す図である。図１４に示す例では、ショックタワー１０２は、車体フレーム１０１に対して、回転軸１００を中心に回転可能に取り付けられる。車両１ａは、右サスアーム１０３、左サスアーム１０４、右サスペンション１０７、及び左サスペンション１０８を含む。右サスアーム１０３は、一方端が車体フレーム１０１に対して回転可能に接続され、他方端が右車輪１０５に対して回転可能に接続される。左サスアーム１０４は、一方端が車体フレーム１０１に対して回転可能に接続され、他方端が左車輪１０６に対して回転可能に接続される。右サスペンション１０７の一方端が右サスアーム１０３に回転可能に接続され、他方端がショックタワー１０２に回転可能に接続される。左サスペンション１０８の一方端が左サスアーム１０４に回転可能に接続され、他方端がショックタワー１０２に回転可能に接続される。アクチュエータ１０９は、ショックタワー１０２の車体フレーム１０１に対する回転を調整する。これにより、車体フレーム１０１のロール角が調整される。アクチュエータ１０９がショックタワー１０２を車体フレーム１０１に対して回転させるトルクは、ロール角制御部（図示せず）によって調整される。ロール角制御部は、上記のように指令値をアクチュエータ１０９に供給することで、アクチュエータ１０９の出力するトルクを調整する。
【０１３８】
さらに、ショックタワーを設けない構成も可能である。図１５は、ショックタワーを設けないリーン機構の構成例を示す図である。図１５に示す例では、リーン機構は、車体フレーム１１１に対して回転するアームとして、一方端が車体フレーム１１１に対して回転可能に接続され、他方端が右車輪１１５に対して回転可能に接続された一対の右アーム１１３ｕ、１１３ｄと、一方端が車体フレーム１１１に対して回転可能に接続され、他方端が左車輪１１６に対して回転可能に接続される一対の左アーム１１４ｕ、１１４ｄを含む。この場合、サスペンション１１７は、一方端が一対の右アームのうち一方のアーム１１３ｄに回転可能に接続され、他方端が一対の左アームのうち一方のアーム１１４ｄに回転可能に接続される構成とすることができる。図１５に示す構成においても、サスペンション１１７は、右車輪１１５及び左車輪１１６と、車体フレーム１１１との間に設けられることになる。アクチュエータ１１８は、右アーム１１３ｄ及び左アーム１１４ｄに回転力を付与することで、右アーム１１３ｄの車体フレーム１１１に対する回転と、左アーム１１４ｄの車体フレーム１１１に対する回転を調整する。これにより、車体フレーム１１１のロール角が調整される。アクチュエータ１１８が右アーム１１３ｄ及び左アーム１１４ｄを車体フレーム１１１に対して回転させるトルクは、ロール角制御部（図示せず）によって調整される。ロール角制御部は、上記のように指令値をアクチュエータ１１８に供給することで、アクチュエータ１１８の出力するトルクを調整する。
【０１３９】
図１６は、リーン機構の他の変形例を示す図である。図１６に示すリーン機構は、車体フレーム１２１と右車輪１２５を接続する一対の右アーム１２３ｄ、１２３ｕと、車体フレーム１２１と左車輪１２６を接続する一対の左アーム１２４ｄ、１２４ｕとを有する。一対の右アームのうち一方の右アーム１２３ｄと、一対の左アームのうち一方の左アーム１２４ｄの間に、バランサアーム１２２が回転可能に接続される。バランサアーム１２２は、サスペンション１２７を介して車体フレーム１２１に対して回転可能な状態で懸架される。アクチュエータ１２８は、バランサアーム１２２に回転力を付与することで、バランサアーム１２２の車体フレーム１２１に対する回転を調整する。これにより、車体フレーム１２１のロール角が調整される。アクチュエータ１２８がバランサアーム１２２を車体フレーム１２１に対して回転させるトルクは、ロール角制御部（図示せず）によって調整される。ロール角制御部は、上記のように指令値をアクチュエータ１２８に供給することで、アクチュエータ１２８の出力するトルクを調整する。
【０１４０】
＜その他の変形例＞
上記図１１〜図１３に示す例で、ロール角制御部は、車体フレームのロール角をさらに取得する。これらの例では、ロール角制御部は、モータ（アクチュエータ）の出力トルク及び車体フレームのロール角速度に加えて、車体フレームのロール角を用いて、モータの指令値を決定している。ロール角制御部は、ロール角の代わりに、又はロール角に加えて、車両状態を示す値を取得し、モータの指令値の決定に用いてもよい。車両状態を示す値は、例えば、車速、アクセル、ブレーキ、エンジン回転数、操舵トルク、又は操舵角等に関する値とすることができる。
【０１４１】
上記実施形態では、ロール角制御部４２４は、ロール角速度を０に近づけるトルクを、目標ロール角速度＝０と、取得したロール角速度Ｋｄとの差に基づいて算出している。ロール角速度を０に近づけるトルクの算出は、これに限られない。例えば、取得したロール角速度の絶対値を減少させるトルクを、ロール角速度を０に近づけるトルクとして算出することもできる。
【０１４２】
アクチュエータの構成は、上記例に限られない。例えば、アクチュエータ４２は、上アーム５１及び下アーム５２の少なくとも一方に接続され、少なくとも一方の回転を調整する構成であってもよい。また、例えば、アクチュエータの出力部材は、１軸方向に延びる軸状であり、軸方向に伸縮することで、アームに回転力を付与するものであってもよい。この場合、アクチュエータは、一方端がアームの回転軸から離れた位置に回転可能に接続され、他方端が車体フレームに対して回転可能に接続される構成とすることができる。アクチュエータが、一方端と他方端を結ぶ方向に伸縮することにより、アームを車体フレームに対して回転させることができる。また、アクチュエータは、油圧アクチュエータであってもよい。すなわち、アクチュエータの動力源は、電動又は油圧によるものとすることができる。
【０１４３】
リーン機構は、サスペンションを介して右車輪及び左車輪と接続することができる。一例として、図２に示す構成では、サスペンション３３、リーン機構５と右車輪３１の間に接続され、サスペンション３５は、リーン機構５と左車輪３２との間に接続される。サスペンションの配置構成はこれに限られない。例えば、リーン機構の一部にサスペンションが設けられてもよい。また、リーン機構と車体フレームとの間にサスペンションが設けられてもよい。
【０１４４】
上記実施形態では、操舵力伝達機構６は、ハンドル２３の回転を右車輪３１と左車輪３２に伝達する構成である。すなわち、操舵力伝達機構６は、ハンドル２３の回転を前輪に伝達する構成であるが、操舵力伝達機構６は、ハンドル２３の回転を後輪に伝達する構成であってもよい。また、上記実施形態では、左右方向に並べて配置された右車輪３１と左車輪３２が前輪となっているが、右車輪３１及び左車輪３２が後輪となるよう車両１を構成することもできる。
【０１４５】
例えば、右車輪３１及び左車輪３２を後輪とした場合、操舵力伝達機構６は、右車輪３１及び左車輪３２の前方に配置される前輪にハンドルの回転を伝達する構成とすることができるし、後輪である右車輪３１及び左車輪３２にハンドルの回転を伝達する構成とすることもできる。なお、右車輪３１及び左車輪３２の前方又は後方に配置される車輪（上記例では後輪４）は、１つの車輪に限られず、２つの車輪であってもよい。
【符号の説明】
【０１４６】
１：リーン車両
２１：車体フレーム
３２：左車輪
３１：右車輪
４：後輪
５：リーン機構
４２：アクチュエータ
４２４：ロール角制御部
５１：アーム
【図１】
2018149962.tif 000003
【図２】
2018149962.tif 000004
【図３】
2018149962.tif 000005
【図４】
2018149962.tif 000006
【図５】
2018149962.tif 000007
【図６】
2018149962.tif 000008
【図７】
2018149962.tif 000009
【図８】
2018149962.tif 000010
【図９】
2018149962.tif 000011
【図１０】
2018149962.tif 000012
【図１１】
2018149962.tif 000013
【図１２】
2018149962.tif 000014
【図１３】
2018149962.tif 000015
【図１４】
2018149962.tif 000016
【図１５】
2018149962.tif 000017
【図１６】
2018149962.tif 000018