(57)【要約】【課題】車体の安定を維持することができ、旋回性能を向上させることができるとともに、乗員が違和感を感じることがなく、乗り心地がよく、安定した走行状態を実現することができるようにする。【解決手段】互いに連結された操舵部及び駆動部を備える車体と、車体を操舵する操舵輪と、車体を駆動する駆動輪と、操舵部又は駆動部を旋回方向に傾斜させる傾斜用アクチュエータ装置と、車体に作用する横加速度を直接的又は間接的に検出するセンサと、傾斜用アクチュエータ装置を制御して車体の傾斜を制御する制御装置とを有し、制御装置は、センサが検出する横加速度の値が、重心の高さと、車輪の接地点を頂点とする三角形の斜辺までの重心からの距離とに基づいて決定される安定範囲内に収まるように、車体の傾斜を制御する。【選択図】図１
2012011997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに連結された操舵部及び駆動部を備える車体と、
前記操舵部に回転可能に取り付けられた車輪であって、前記車体を操舵する操舵輪と、
前記駆動部に回転可能に取り付けられた車輪であって、前記車体を駆動する駆動輪と、
前記操舵部又は駆動部を旋回方向に傾斜させる傾斜用アクチュエータ装置と、
前記車体に作用する横加速度を直接的又は間接的に検出するセンサと、
前記傾斜用アクチュエータ装置を制御して前記車体の傾斜を制御する制御装置とを有し、
該制御装置は、前記センサが検出する横加速度の値が、重心の高さと、前記車輪の接地点を頂点とする三角形の斜辺までの前記重心からの距離とに基づいて決定される安定範囲内に収まるように、前記車体の傾斜を制御することを特徴とする車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記センサが検出する横加速度がゼロ又はゼロ近傍になるように、前記車体の傾斜を制御する請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記操舵輪が一輪又は二輪、かつ、前記駆動輪が二輪又は一輪の三輪車である請求項１又は２に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも左右一対の車輪を有する車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギ資源の枯渇問題に鑑み、車両の省燃費化が強く要求されている。その一方で、車両の低価格化等から、車両の保有者が増大し、１人が１台の車両を保有する傾向にある。そのため、例えば、４人乗りの車両を運転者１人のみが運転することで、エネルギが無駄に消費されるという問題点があった。車両の小型化による省燃費化としては、車両を１人乗りの三輪車又は四輪車として構成する形態が最も効率的であるといえる。
【０００３】
しかし、走行状態によっては、車両の安定性が低下してしまうことがある。そこで、車体を横方向に傾斜させることによって、旋回時の車両の安定性を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５５６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の車両においては、旋回性能を向上させるために、車体を旋回方向内側に傾斜させることができるようになっているが、車体を傾斜させる操作が困難であり、旋回性能が低いので、乗員が不快に感じたり、不安を抱いたりしてしまうことがある。
【０００６】
本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、横加速度の値が、重心の高さと、車輪の接地点を頂点とする三角形の斜辺までの重心からの距離とに基づいて決定される安定範囲内に収まるように、車体の傾斜を制御することによって、車体の安定を維持することができ、旋回性能を向上させることができるとともに、乗員が違和感を感じることがなく、乗り心地がよく、安定した走行状態を実現することができる安全性の高い車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明の車両においては、互いに連結された操舵（だ）部及び駆動部を備える車体と、前記操舵部に回転可能に取り付けられた車輪であって、前記車体を操舵する操舵輪と、前記駆動部に回転可能に取り付けられた車輪であって、前記車体を駆動する駆動輪と、前記操舵部又は駆動部を旋回方向に傾斜させる傾斜用アクチュエータ装置と、前記車体に作用する横加速度を直接的又は間接的に検出するセンサと、前記傾斜用アクチュエータ装置を制御して前記車体の傾斜を制御する制御装置とを有し、該制御装置は、前記センサが検出する横加速度の値が、重心の高さと、前記車輪の接地点を頂点とする三角形の斜辺までの前記重心からの距離とに基づいて決定される安定範囲内に収まるように、前記車体の傾斜を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、車両の横方向の安定性が向上するので、乗り心地がよく、安定した走行状態を実現することができる。
【０００９】
請求項２の構成によれば、遠心力と重力とが釣り合うような角度になるように車体の傾斜角度を制御することができ、車体及び乗員には、車体の縦方向軸線と平行な方向の力が作用することとなるので、乗員が違和感を感じることがない。
【００１０】
請求項３の構成によれば、簡素な車体構成であっても、車体の安定を維持することができ、旋回性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における車両の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における車両のリンク機構の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における旋回走行時の車体の傾斜動作を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における車両の車体傾斜制御処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態における横加速度センサの検出値が受ける影響を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における車両の背面を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における力学モデルを示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における制御系のブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における横加速度演算処理の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における車両の車体傾斜制御処理の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施の形態における車両の背面を示す図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態における力学モデルを示す図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態における横加速度演算処理の動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第５の実施の形態における車両の各部の寸法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施の形態における車両の構成を示す図、図２は本発明の第１の実施の形態における車両のリンク機構の構成を示す図、図３は本発明の第１の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。なお、図１において、（ａ）は右側面図、（ｂ）は背面図である。
【００１４】
図において、１０は、本実施の形態における車両であり、車体の駆動部としての本体部２０と、乗員が搭乗して操舵する操舵部としての搭乗部１１と、車体の前方において幅方向の中心に配設された前輪である操舵輪としての車輪１２Ｆと、後輪として後方に配設された駆動輪である左側の車輪１２Ｌ及び右側の車輪１２Ｒとを有する。さらに、前記車両１０は、車体を左右に傾斜させる、すなわち、リーンさせるためのリーン機構、すなわち、車体傾斜機構として、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒを支持するリンク機構３０と、該リンク機構３０を作動させるアクチュエータである傾斜用アクチュエータ装置としてのリンクモータ２５とを有する。なお、前記車両１０は、前輪が左右二輪であって後輪が一輪の三輪車であってもよいし、前輪及び後輪が左右二輪の四輪車であってもよいが、本実施の形態においては、図に示されるように、前輪が一輪であって後輪が左右二輪の三輪車である場合について説明する。
【００１５】
旋回時には、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒの路面１８に対する角度、すなわち、キャンバ角を変化させるとともに、搭乗部１１及び本体部２０を含む車体を旋回内輪側へ傾斜させることによって、旋回性能の向上と乗員の快適性の確保とを図ることができるようになっている。すなわち、前記車両１０は車体を横方向（左右方向）にも傾斜させることができる。なお、図に示される例においては、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒは路面１８に対して直立している、すなわち、キャンバ角が０度になっている。
【００１６】
前記リンク機構３０は、左側の車輪１２Ｌ及び該車輪１２Ｌに駆動力を付与する電気モータ等から成る左側の回転駆動装置５１Ｌを支持する左側の縦リンクユニット３３Ｌと、右側の車輪１２Ｒ及び該車輪１２Ｒに駆動力を付与する電気モータ等から成る右側の回転駆動装置５１Ｒを支持する右側の縦リンクユニット３３Ｒと、左右の縦リンクユニット３３Ｌ及び３３Ｒの上端同士を連結する上側の横リンクユニット３１Ｕと、左右の縦リンクユニット３３Ｌ及び３３Ｒの下端同士を連結する下側の横リンクユニット３１Ｄと、本体部２０に上端が固定され、上下に延在する中央縦部材２１とを有する。また、左右の縦リンクユニット３３Ｌ及び３３Ｒと上下の横リンクユニット３１Ｕ及び３１Ｄとは回転可能に連結されている。さらに、上下の横リンクユニット３１Ｕ及び３１Ｄは、その中央部で中央縦部材２１と回転可能に連結されている。なお、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒ、左右の回転駆動装置５１Ｌ及び５１Ｒ、左右の縦リンクユニット３３Ｌ及び３３Ｒ、並びに、上下の横リンクユニット３１Ｕ及び３１Ｄを統合的に説明する場合には、車輪１２、回転駆動装置５１、縦リンクユニット３３及び横リンクユニット３１として説明する。
【００１７】
そして、駆動用アクチュエータ装置としての前記回転駆動装置５１は、いわゆるインホイールモータであって、固定子としてのボディが縦リンクユニット３３に固定され、前記ボディに回転可能に取り付けられた回転子としての回転軸が車輪１２の軸に接続され、前記回転軸の回転によって車輪１２を回転させる。なお、前記回転駆動装置５１は、インホイールモータ以外の種類のモータであってもよい。
【００１８】
また、前記リンクモータ２５は、電気モータ等を含む回転式の電動アクチュエータであって、固定子としての円筒状のボディと、該ボディに回転可能に取り付けられた回転子としての回転軸とを備えるものであり、前記ボディが取付フランジ２２を介して本体部２０に固定され、前記回転軸がリンク機構３０の上側の横リンクユニット３１Ｕに固定されている。なお、リンクモータ２５の回転軸は、本体部２０を傾斜させる傾斜軸として機能し、中央縦部材２１と上側の横リンクユニット３１Ｕとの連結部分の回転軸と同軸になっている。そして、リンクモータ２５を駆動して回転軸をボディに対して回転させると、本体部２０及び該本体部２０に固定された中央縦部材２１に対して上側の横リンクユニット３１Ｕが回動し、リンク機構３０が作動する、すなわち、屈伸する。これにより、本体部２０を傾斜させることができる。なお、リンクモータ２５は、その回転軸が本体部２０及び中央縦部材２１に固定され、そのボディが上側の横リンクユニット３１Ｕに固定されていてもよい。
【００１９】
なお、リンクモータ２５は、回転軸をボディに対して回転不能に固定する図示されないロック機構を備える。該ロック機構は、メカニカルな機構であって、回転軸をボディに対して回転不能に固定している間には電力を消費しないものであることが望ましい。前記ロック機構によって、回転軸をボディに対して所定の角度で回転不能に固定することができる。
【００２０】
前記搭乗部１１は、本体部２０の前端に図示されない連結部を介して連結される。該連結部は、搭乗部１１と本体部２０とを所定の方向に相対的に変位可能に連結する機能を有していてもよい。
【００２１】
また、前記搭乗部１１は、座席１１ａ、フットレスト１１ｂ及び風よけ部１１ｃを備える。前記座席１１ａは、車両１０の走行中に乗員が着座するための部位である。また、前記フットレスト１１ｂは、乗員の足部を支持するための部位であり、座席１１ａの前方側（図１（ａ）における右側）下方に配設される。
【００２２】
さらに、搭乗部１１の後方若しくは下方又は本体部２０には、図示されないバッテリ装置が配設されている。該バッテリ装置は、回転駆動装置５１及びリンクモータ２５のエネルギ供給源である。また、搭乗部１１の後方若しくは下方又は本体部２０には、図示されない制御装置、インバータ装置、各種センサ等が収納されている。
【００２３】
そして、座席１１ａの前方には、操縦装置４１が配設されている。該操縦装置４１には、操舵装置としてのハンドルバー４１ａ、速度メータ等のメータ、インジケータ、スイッチ等の操縦に必要な部材が配設されている。乗員は、前記ハンドルバー４１ａ及びその他の部材を操作して、車両１０の走行状態（例えば、進行方向、走行速度、旋回方向、旋回半径等）を指示する。なお、乗員が要求する車体の要求旋回量を検出するための手段である操舵装置として、ハンドルバー４１ａに代えて他の装置、例えば、ステアリングホイール、ジョグダイヤル、タッチパネル、押しボタン等の装置を操舵装置として使用することもできる。
【００２４】
なお、車輪１２Ｆは、サスペンション装置（懸架装置）の一部である前輪フォーク１７を介して搭乗部１１に接続されている。前記サスペンション装置は、例えば、一般的なオートバイ、自転車等において使用されている前輪用のサスペンション装置と同様の装置であり、前記前輪フォーク１７は、例えば、スプリングを内蔵したテレスコピックタイプのフォークである。そして、一般的なオートバイ、自転車等の場合と同様に、乗員によるハンドルバー４１ａの操作に応じて操舵輪としての車輪１２Ｆは舵角を変化させ、これにより、車両１０の進行方向が変化する。
【００２５】
具体的には、前記ハンドルバー４１ａは、図示されない操舵軸部材の上端に接続され、操舵軸部材の下端には前輪フォーク１７の上端が接続されている。前記操舵軸部材は、上端が下端よりも後方に位置するように斜めに傾斜した状態で、搭乗部１１が備える図示されないフレーム部材に、回転可能に取り付けられている。
【００２６】
本実施の形態において、車両１０は横加速度センサ４４を有する。該横加速度センサ４４は、一般的な加速度センサ、ジャイロセンサ等から成るセンサであって、車両１０の横加速度、すなわち、車体の幅方向としての横方向（図１（ｂ）における左右方向：車体の縦方向軸線に対して垂直な方向）の加速度を検出する。
【００２７】
車両１０は、旋回時に車体を旋回内側に傾斜させて安定させるので、車体を傾斜させることによって、旋回時の旋回外側への遠心力と重力とが釣り合うような角度になるように制御される。このような制御を行うことによって、例えば、路面１８が進行方向と垂直な方向（進行方向に対する左右方向）に傾斜していたとしても、常に車体を水平に保つことが可能になる。これにより、車体及び乗員には、見かけ上、常に重力が鉛直下向きにかかっていることになり、違和感が低減され、また、車両１０の安定性が向上する。
【００２８】
そこで、本実施の形態においては、傾斜する車体の横方向の加速度を検出するために、横加速度センサ４４を車体に取り付け、横加速度センサ４４の出力がゼロとなるように（横加速度センサ４４の出力の目標値をゼロとして）フィードバック制御を行う。これにより、旋回時に作用する遠心力と重力とが釣り合う傾斜角まで、車体を傾斜させることができる。また、進行方向と垂直な方向に路面１８が傾斜している場合でも、車体が鉛直になる傾斜角となるように制御することができる。
【００２９】
図１に示される例において、横加速度センサ４４は搭乗部１１の背面に配設されている。また、前記横加速度センサ４４は、車体の幅方向の中心、すなわち、車体の縦方向軸線上に位置するように配設され、車体の縦方向軸線に垂直な方向（横方向）の加速度を検出する。すなわち、横加速度センサ４４の検出軸方向が車体の横方向に一致するように、配設されている。
【００３０】
また、本実施の形態における車両１０は、制御装置の一部としての車体傾斜制御システムを有する。該車体傾斜制御システムは、一種のコンピュータシステムであり、図３に示されるように、傾斜制御装置として機能する傾斜制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４６を備える。該傾斜制御ＥＣＵ４６は、プロセッサ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備え、横加速度センサ４４及びリンクモータ２５に接続されている。また、前記傾斜制御ＥＣＵ４６は、横加速度センサ４４が検出した横加速度に基づいてリンクモータ２５を作動させるためのトルク指令値を出力する傾斜制御部４７を含む。
【００３１】
該傾斜制御部４７は、旋回走行の際には、旋回外側への遠心力と重力とが釣り合うような角度になるように車体の傾斜角度を制御する。具体的には、フィードバック制御を行い、車体の傾斜角度が、横加速度センサ４４が検出する横加速度の値がゼロ又はゼロ近傍となるような角度になるように、リンクモータ２５を作動させる。つまり、旋回外側への遠心力と重力とが釣り合って、横加速度センサ４４の検出軸方向の加速度成分、すなわち、横方向の加速度成分がゼロ又はゼロ近傍となるような角度になるように、車体の傾斜角度を制御する。つまり、横方向の加速度成分の値ゼロを目標値として、車体の傾斜角度を制御する。これにより、車体及び搭乗部１１に搭乗している乗員には、車体の縦方向軸線と平行な方向の力が作用することとなる。したがって、車体の安定を維持することができ、また、旋回性能を向上させることができる。また、乗員が違和感を感じることがなく、乗り心地が向上する。
【００３２】
次に、前記構成の車両１０の動作について説明する。ここでは、旋回走行時における車体傾斜制御処理の動作についてのみ説明する。
【００３３】
図４は本発明の第１の実施の形態における旋回走行時の車体の傾斜動作を説明する図、図５は本発明の第１の実施の形態における車両の車体傾斜制御処理の動作を示すフローチャートである。
【００３４】
旋回走行が開始されると、車体傾斜制御システムは車体傾斜制御処理を開始する。姿勢制御が行われることで、車両１０は、リンク機構３０によって、旋回走行時には、図４に示されるように、車体を旋回内側（図において右側）に傾けた状態で旋回する。また、旋回走行時には、旋回外側への遠心力が車体に作用するとともに、車体を旋回内側に傾けたことによって重力の横方向成分が発生する。そして、横加速度センサ４４は、前記遠心力と重力の横方向成分との合力を横方向の加速度として検出し、検出値ａを横加速度センサ値として傾斜制御部４７に出力する。すると、該傾斜制御部４７は、フィードバック制御を行い、検出値ａの値がゼロとなるような制御値をリンクモータ２５に出力する。
【００３５】
なお、車体傾斜制御処理は、車両１０の電源が投入されている間、車体傾斜制御システムによって繰り返し所定の制御周期ＴS （例えば、５〔ｍｓ〕）で実行される処理であり、旋回時において、旋回性能の向上と乗員の快適性の確保とを図る処理である。
【００３６】
傾斜制御部４７は、まず、横加速度センサ値ａを取得する（ステップＳ１）。
【００３７】
続いて、傾斜制御部４７は、ａold 呼出を行う（ステップＳ２）。ａold は、前回の車体傾斜制御処理実行時に保存された横加速度センサ値ａである。なお、初期設定においては、ａold ＝０とされている。
【００３８】
続いて、傾斜制御部４７は、制御周期ＴS を取得し（ステップＳ３）、ａの微分値を算出する（ステップＳ４）。ここで、ａの微分値をｄａ／ｄｔとすると、該ｄａ／ｄｔは次の式（１）によって算出される。
ｄａ／ｄｔ＝（ａ−ａold ）／ＴS   ・・・式（１）
そして、傾斜制御部４７は、ａold ＝ａとして保存する（ステップＳ５）。つまり、今回の車体傾斜制御処理実行時に取得した横加速度センサ値ａをａold として、記憶手段に保存する。
【００３９】
続いて、傾斜制御部４７は、第１制御値ＵP を算出する（ステップＳ６）。ここで、比例制御動作の制御ゲイン、すなわち、比例ゲインをＣP とすると、第１制御値ＵP は次の式（２）によって算出される。
ＵP ＝ＣP ａ  ・・・式（２）
続いて、傾斜制御部４７は、第２制御値ＵD を算出する（ステップＳ７）。ここで、微分制御動作の制御ゲイン、すなわち、微分時間をＣD とすると、第２制御値ＵD は次の式（３）によって算出される。
ＵD ＝ＣD ｄａ／ｄｔ  ・・・式（３）
続いて、傾斜制御部４７は、制御値Ｕを算出する（ステップＳ８）。該制御値Ｕは、第１制御値ＵP と第２制御値ＵD との合計であり、次の式（４）によって算出される。
Ｕ＝ＵP ＋ＵD   ・・・式（４）
最後に、傾斜制御部４７は、制御値Ｕをリンクモータ２５へ出力して（ステップＳ９）、処理を終了する。
【００４０】
このように、本実施の形態においては、旋回走行時には、旋回外側への遠心力と重力とが釣り合うような角度になるように車体の傾斜角度を制御する。これにより、車体の安定を維持することができ、旋回性能を向上させることができるとともに、乗員が違和感を感じることがなく、乗り心地が向上する。
【００４１】
具体的には、横加速度センサ４４が検出する横加速度の値がゼロ又はゼロ近傍となるように、車体の傾斜角度を制御する。つまり、横方向の加速度成分の値ゼロを目標値として、車体の傾斜角度を制御する。
【００４２】
これにより、旋回外側への遠心力と重力とが釣り合うような角度になるように車体の傾斜角度を制御することができ、横方向の加速度成分がゼロ又はゼロ近傍となり、車体及び乗員には車体の縦方向軸線と平行な方向の力が作用する。
【００４３】
したがって、車体の安定を維持することができ、また、旋回性能を向上させることができる。また、乗員が違和感を感じることがなく、乗り心地が向上する。これにより、安定した走行状態を実現することができ、安全性の高い車両１０を提供することができる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００４５】
図６は本発明の第２の実施の形態における横加速度センサの検出値が受ける影響を説明する図、図７は本発明の第２の実施の形態における車両の背面を示す図、図８は本発明の第２の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。なお、図６において、（ａ）〜（ｃ）は片側の車輪が落下する状態を示す図、（ｄ）は車両の各部のガタ等の影響を説明する図であり、図７において、（ａ）は車体が直立している状態を示す図、（ｂ）は車体が傾斜している状態を示す図である。
【００４６】
前記第１の実施の形態においては、単一の横加速度センサ４４によって横方向の加速度を検出する場合について説明した。しかし、横加速度センサ４４が１つであると、不要加速度成分をも検出してしまうことがある。
【００４７】
横加速度センサ４４で検出されるものは、旋回による遠心力、及び、車体が傾斜することによる重力成分のみでなく、リンク機構３０によって車体を傾斜させる動作で発生する周方向の加速度成分や、路面１８の凹部に左側の車輪１２Ｌ又は右側の車輪１２Ｒの一方のみが落ちたような場合に発生する同様の周方向の加速度成分が含まれる。これらの周方向の加速度成分、すなわち、遠心力や重力に直接由来しない加速度成分は、制御性を悪化させる。例えば、応答性を向上させようとして制御ゲインを大きくしようとしても、これらの遠心力や重力に直接由来しない加速度成分が観測されることで、制御系の振動や、最悪の場合には、発散を招くため、制御ゲインを大きくすることができない。
【００４８】
例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示されるように、車両１０の走行中、路面１８の窪（くぼ）みに左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒのいずれか一方のみが落下する場合があり得る。この場合、車体が傾斜するので、図６（ｃ）における矢印で示されるように、横加速度センサ４４は、周方向に変位し、該周方向の加速度を検出することになる。つまり、遠心力や重力に直接由来しない加速度成分、すなわち、不要加速度成分が検出されてしまう。
【００４９】
また、車両１０は、例えば、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒのタイヤ部分のように弾性を備え、ばねとして機能する部分を含み、また、各部材の接続部等に不可避的なガタが含まれる。そのため、図６（ｄ）に模式的に示されるように、横加速度センサ４４は、不可避的なガタやばねを介して車体に取り付けられていると考えられるので、ガタやばねの変位によって生じる加速度をも不要加速度成分として検出してしまう。
【００５０】
このような不要加速度成分は、車体傾斜制御システムの制御性を悪化させる可能性がある。例えば、車体傾斜制御システムの制御ゲインを大きくすると、不要加速度成分に起因する制御系の振動、発散等が発生するので、応答性を向上させようとしても制御ゲインを大きくすることができなくなってしまう。
【００５１】
そこで、本実施の形態においては、横加速度センサ４４が複数であって、互いに異なる高さに配設されている。図７に示される例において、横加速度センサ４４は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの２つであって、第１横加速度センサ４４ａと第２横加速度センサ４４ｂとは互いに異なる高さ位置に配設されている。第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの位置を適切に選択することで、効果的に不要加速度成分を取り除くことができる。
【００５２】
具体的には、図７（ａ）に示されるように、第１横加速度センサ４４ａは、搭乗部１１の背面において、路面１８からの距離、すなわち、高さがＬ1 の位置に配設されている。また、第２横加速度センサ４４ｂは、搭乗部１１の背面又は本体部２０の上面において、路面１８からの距離、すなわち、高さがＬ2 の位置に配設されている。なお、Ｌ1 ＞Ｌ2 である。そして、旋回走行時に、図７（ｂ）に示されるように、車体を旋回内側（図において右側）に傾けた状態で旋回すると、第１横加速度センサ４４ａは、横方向の加速度を検出して検出値ａ1 を出力し、第２横加速度センサ４４ｂは、横方向の加速度を検出して検出値ａ2 を出力する。なお、車体が傾く際の傾斜運動の中心、すなわち、ロール中心は、厳密には路面１８よりわずかに下方に位置するが、実際上は、概略路面１８と等しい位置であると考えられる。
【００５３】
前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ともに、十分に剛性の高い部材に取り付けられることが望ましい。また、Ｌ1 とＬ2 との差は、小さいと検出値ａ1 及びａ2 の差が小さくなるので、十分に大きいこと、例えば、０．３〔ｍ〕以上、とすることが望ましい。さらに、車体がサスペンション等のばねで支持されている場合、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ともに、いわゆる「ばね上」に配設されることが望ましい。さらに、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ともに、前輪である車輪１２Ｆの車軸と後輪である左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒの車軸との間に配設されることが望ましい。さらに、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ともに、可能な限り乗員の近くに配設されることが望ましい。さらに、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ともに、上側から観て進行方向に延在する車体の中心軸上に位置すること、すなわち、進行方向に関してオフセットされないことが望ましい。
【００５４】
また、本実施の形態における車体傾斜制御システムは、図８に示されるようになっている。傾斜制御ＥＣＵ４６は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出した横加速度に基づいて合成横加速度を算出する横加速度演算部４８を備える。そして、傾斜制御部４７は、横加速度演算部４８が算出した横加速度としての合成横加速度に基づいてリンクモータ２５を作動させるためのトルク指令値を出力する。
【００５５】
なお、その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００５６】
次に、本実施の形態における車両１０の動作について説明する。ここでは、旋回走行時における車体傾斜制御処理の動作についてのみ説明する。
【００５７】
図９は本発明の第２の実施の形態における力学モデルを示す図、図１０は本発明の第２の実施の形態における制御系のブロック図、図１１は本発明の第２の実施の形態における横加速度演算処理の動作を示すフローチャート、図１２は本発明の第２の実施の形態における車両の車体傾斜制御処理の動作を示すフローチャートである。
【００５８】
図９において、４４Ａは車体において第１横加速度センサ４４ａの配設された位置を示す第１センサ位置であり、４４Ｂは車体において第２横加速度センサ４４ｂの配設された位置を示す第２センサ位置である。
【００５９】
第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出してその検出値を出力する加速度は、〈１〉旋回時に車体に作用する遠心力（旋回による遠心力の分力）、〈２〉車体を旋回内側に傾けたことによって発生する重力の横方向成分（重力の分力）、〈３〉左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒのいずれか一方のみが路面１８の窪みに落下することによる車体の傾斜、ガタやばねの変位等により第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが周方向に変位することによって生じる加速度（リンクモータ２５によらない回転加速度）、並びに、〈４〉リンクモータ２５の作動又はその反作用により第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが周方向に変位することによって生じる加速度（リンクモータ２５による回転加速度）、の４つであると考えられる。これら４つの加速度のうち、前記〈１〉及び〈２〉は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの高さ、すなわち、Ｌ1 及びＬ2 と無関係である。一方、前記〈３〉及び〈４〉は、周方向に変位することによって生じる加速度であるから、ロール中心からの距離に比例する、すなわち、概略Ｌ1 及びＬ2 に比例する。
【００６０】
ここで、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出してその検出値を出力する〈３〉の加速度をａX1及びａX2とし、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出してその検出値を出力する〈４〉の加速度をａM1及びａM2とする。また、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出してその検出値を出力する〈１〉の加速度をａT とし、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出してその検出値を出力する〈２〉の加速度をａG とする。なお、前記〈１〉及び〈２〉は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの高さと無関係なので、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの検出値は等しい。
【００６１】
そして、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒのいずれか一方のみが路面１８の窪みに落下することによる車体の傾斜、ガタやばねの変位等による周方向の変位の角速度をωR とし、その角加速度をωR ’とする。また、リンクモータ２５の作動又はその反作用による周方向の変位の角速度をωM とし、その角加速度をωM ’とする。
【００６２】
すると、ａX1＝Ｌ1 ωR ’、ａX2＝Ｌ2 ωR ’、ａM1＝Ｌ1 ωM ’、ａM2＝Ｌ2 ωM ’となる。
【００６３】
また、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出して出力する加速度の検出値をａ1 及びａ2 とすると、ａ1 及びａ2 は、４つの加速度〈１〉〜〈４〉の合計であるから、次の式（５）及び（６）で表される。
ａ1 ＝ａT ＋ａG ＋Ｌ1 ωR ’＋Ｌ1 ωM ’  ・・・式（５）
ａ2 ＝ａT ＋ａG ＋Ｌ2 ωR ’＋Ｌ2 ωM ’  ・・・式（６）
そして、式（５）から式（６）を減算すると、次の式（７）を得ることができる。
ａ1 −ａ2 ＝（Ｌ1 −Ｌ2 ）ωR ’＋（Ｌ1 −Ｌ2 ）ωM ’  ・・・式（７）
ここで、Ｌ1 及びＬ2 の値は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの高さであるから既知である。また、ωM ’の値は、リンクモータ２５の角速度ωM の微分値であるから既知である。すると、前記式（７）の右辺においては、第１項のωR ’の値のみが未知であり、他の値はすべて既知である。したがって、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの検出値ａ1 及びａ2 から、ωR ’の値を得ることが可能である。つまり、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの検出値ａ1 及びａ2 に基づいて、不要加速度成分を取り除くことができる。
【００６４】
本実施の形態における車体傾斜制御処理では、図１０に示されるようなフィードバック制御が行われる。図１０において、ｆ1 は後述される式（１０）で表される伝達関数である。また、ＧP は比例制御動作の制御ゲインであり、ＧD は微分制御動作の制御ゲインであり、ｓは微分要素である。
【００６５】
車体傾斜制御システムが車体傾斜制御処理を開始すると、横加速度演算部４８は、横加速度演算処理を開始し、まず、第１横加速度センサ値ａ1 を取得するとともに（ステップＳ１１）、第２横加速度センサ値ａ2 を取得する（ステップＳ１２）。そして、横加速度演算部４８は、加速度差Δａを算出する（ステップＳ１３）。該Δａは次の式（８）によって表される。
Δａ＝ａ1 −ａ2   ・・・式（８）
続いて、横加速度演算部４８は、ΔＬ呼出を行うとともに（ステップＳ１４）、Ｌ2 呼出を行う（ステップＳ１５）。前記ΔＬは次の式（９）によって表される。
ΔＬ＝Ｌ1 −Ｌ2   ・・・式（９）
続いて、横加速度演算部４８は、合成横加速度ａを算出する（ステップＳ１６）。なお、合成横加速度ａは、前記第１の実施の形態のように、横加速度センサ４４が１つである場合における横加速度センサ値ａに相当する値であって、第１横加速度センサ値ａ1 と第２横加速度センサ値ａ2 とを合成した値であり、次の式（１０）及び（１１）によって得られる。
ａ＝ａ2 −（Ｌ2 ／ΔＬ）Δａ  ・・・式（１０）
ａ＝ａ1 −（Ｌ1 ／ΔＬ）Δａ  ・・・式（１１）
理論上は、式（１０）によっても式（１１）によっても、同じ値を得ることができるが、周方向の変位によって生じる加速度はロール中心からの距離に比例するので、実際上は、ロール中心により近い方の横加速度センサ４４、すなわち、第２横加速度センサ４４ｂの検出値であるａ2 を基準にすることが望ましい。そこで、本実施の形態においては、式（１０）によって合成横加速度ａを算出することとする。
【００６６】
最後に、横加速度演算部４８は、傾斜制御部４７へ合成横加速度ａを送出して（ステップＳ１７）、横加速度演算処理を終了する。
【００６７】
また、傾斜制御部４７は、車体傾斜制御処理を開始し、まず、横加速度演算部４８から合成横加速度ａを受信する（ステップＳ２１）。
【００６８】
続いて、傾斜制御部４７は、ａold 呼出を行う（ステップＳ２２）。ａold は、前回の車体傾斜制御処理実行時に保存された合成横加速度ａである。なお、初期設定においては、ａold ＝０とされている。
【００６９】
これ以降の動作、すなわち、図１２に示されるステップＳ２３〜Ｓ２９の動作は、前記第１の実施の形態において説明したステップＳ３〜Ｓ９の動作と同様であるので、その説明を省略する。
【００７０】
このように、本実施の形態においては、第１横加速度センサ４４ａと第２横加速度センサ４４ｂとを互いに異なる高さ位置に配設し、第１横加速度センサ値ａ1 と第２横加速度センサ値ａ2 とを合成した合成横加速度ａを算出し、該合成横加速度ａの値がゼロ又はゼロ近傍となるように、車体の傾斜角度を制御する。つまり、合成横加速度ａの値ゼロを目標値として、車体の傾斜角度を制御する。
【００７１】
前記合成横加速度ａは、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが検出した加速度から前記〈３〉及び〈４〉を除去し、前記〈１〉及び〈２〉のみを抽出したものであると言える。すなわち、車両１０の旋回によって発生する旋回方向外向きの加速度における横加速度センサの検出軸方向の加速度成分と、車体が傾斜することによって発生する重力における横加速度センサの検出軸方向の加速度成分との合成値のみを選択的に算出した値が合成横加速度ａの値である。
【００７２】
これにより、不要加速度成分を取り除くことができるので、路面状況の影響を受けることがなく、制御系の振動、発散等の発生を防止することができ、車体傾斜制御システムの制御ゲインを大きくして制御の応答性を向上させることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態においては、横加速度センサ４４が２つである場合について説明したが、横加速度センサ４４は、複数であって互いに異なる高さに配設されていれば、３つ以上であってもよく、いくつであってもよい。
【００７４】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００７５】
図１３は本発明の第３の実施の形態における車両の背面を示す図である。なお、図において、（ａ）は車体が直立している状態を示す図、（ｂ）は車体が傾斜している状態を示す図である。
【００７６】
本実施の形態における車両１０は、リンク機構３０を有しておらず、本体部２０と搭乗部１１とが、ロール軸２０ａを中心に、ロール方向に揺動可能に連結され、傾斜用アクチュエータ装置としてのリンクモータ２５を回転させることによって、図１３（ｂ）に示されるように、本体部２０に対して搭乗部１１を揺動させてロールさせる、すなわち、傾斜させることができる。前記ロール軸２０ａは、本体部２０に対して搭乗部１１が揺動してロールする動作の中心、すなわち、ロール中心である。なお、車体の進行方向に延在するリンクモータ２５の回転軸を、前記ロール軸２０ａと一致させるようにしてもよい。
【００７７】
旋回時にも、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒの路面１８に対する角度、すなわち、キャンバ角は変化せず、搭乗部１１を前輪である車輪１２Ｆとともに、本体部２０に対して揺動させ、旋回内輪側へ傾斜させることによって、旋回性能の向上と乗員の快適性の確保とを図ることができるようになっている。なお、図に示される例においては、直進時も旋回時も、左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒは路面１８に対して直立している、すなわち、キャンバ角が０度になっている。
【００７８】
その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００７９】
なお、横加速度センサ４４は、前記第２の実施の形態と同様に、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂを含み、前記第１横加速度センサ４４ａと第２横加速度センサ４４ｂとは互いに異なる高さ位置に配設されている。
【００８０】
本実施の形態においては、搭乗部１１が傾く際の傾斜運動の中心、すなわち、ロール中心はロール軸２０ａと一致する。そこで、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの高さＬ1 及びＬ2 は、ロール軸２０ａからの距離として設定される。
【００８１】
前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、ロール軸２０ａの上側又は下側に、両者ともに配設されることが望ましい。また、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの一方は、できる限りロール軸２０ａに近接した位置に配設されることが望ましい。
【００８２】
横加速度センサ４４について、その他の点は、前記第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車体傾斜制御システムについても、前記第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。さらに、本実施の形態における車両１０の動作についても、前記第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８３】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００８４】
図１４は本発明の第４の実施の形態における車体傾斜制御システムの構成を示すブロック図である。
【００８５】
前記第２及び第３の実施の形態においては、２つの横加速度センサ４４、すなわち、第１横加速度センサ４４ａと第２横加速度センサ４４ｂとによって横方向の加速度を検出する場合について説明した。しかし、横方向の加速度を検出可能なセンサであれば、加速度センサ以外の種類のセンサを使用することもできる。なお、横方向の加速度を検出可能なセンサとは、加速度センサのように加速度を直接的に検出するセンサのみならず、速度センサのように検出値を微分して加速度を得ることが可能なセンサ、すなわち、加速度を間接的に検出するセンサをも含むものである。
【００８６】
本実施の形態においては、前記第２横加速度センサ４４ｂに代えて、加速度を間接的に検出するセンサとしてのロールレートセンサ４４ｃを使用する例について説明する。なお、該ロールレートセンサ４４ｃは、車体の傾斜運動の角速度を検出する一般的なロールレートセンサであって、例えば、ジャイロセンサを、地面と垂直方向の面内での回転角速度を検出することができるように取り付けたものである。
【００８７】
本実施の形態における車体傾斜制御システムは、図１４に示されるようになっている。傾斜制御ＥＣＵ４６には、第１横加速度センサ４４ａ及びロールレートセンサ４４ｃが接続されている。そして、横加速度演算部４８は、ロールレートセンサ４４ｃが検出した車体の傾斜運動の角速度の微分値及び第１横加速度センサ４４ａが検出した横加速度に基づいて合成横加速度を算出する。そして、傾斜制御部４７は、横加速度演算部４８が算出した横加速度としての合成横加速度に基づいてリンクモータ２５を作動させるためのトルク指令値を出力する。
【００８８】
なお、その他の点の構成については、前記第２及び第３の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８９】
次に、本実施の形態における車両１０の動作について説明する。ここでは、旋回走行時における車体傾斜制御処理の動作についてのみ説明する。
【００９０】
図１５は本発明の第４の実施の形態における力学モデルを示す図、図１６は本発明の第４の実施の形態における横加速度演算処理の動作を示すフローチャートである。
【００９１】
図１５において、４４Ａは車体において第１横加速度センサ４４ａの配設された位置を示す第１センサ位置であり、４４Ｃは車体においてロールレートセンサ４４ｃの配設された位置を示す第２センサ位置である。また、ω1 は、ロールレートセンサ４４ｃが検出した車体の傾斜運動の角速度の値、すなわち、ロールレートセンサ値である。
【００９２】
なお、ロールレートセンサ４４ｃは、任意の高さ位置に取り付けることができる。図に示される例においては、第１横加速度センサ４４ａよりも低い位置に取り付けられているが、第１横加速度センサ４４ａと同じ高さ位置に取り付けられていてもよいし、第１横加速度センサ４４ａよりも高い位置に取り付けられていてもよい。
【００９３】
もっとも、ロールレートセンサ４４ｃは、第１横加速度センサ４４ａと同様に、十分に剛性の高い部材に取り付けられることが望ましい。また、車体がサスペンション等のばねで支持されている場合、ロールレートセンサ４４ｃは、第１横加速度センサ４４ａと同様に、いわゆる「ばね上」に配設されることが望ましい。さらに、ロールレートセンサ４４ｃは、第１横加速度センサ４４ａと同様に、前輪である車輪１２Ｆの車軸と後輪である左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒの車軸との間に配設されることが望ましい。さらに、ロールレートセンサ４４ｃは、第１横加速度センサ４４ａと同様に、可能な限り乗員の近くに配設されることが望ましい。それ以外の点について、ロールレートセンサ４４ｃは、車体の傾斜運動、すなわち、ロールを検出可能な位置であれば、いかなる位置に取り付けられていてもよい。
【００９４】
なお、第１横加速度センサ４４ａとロールレートセンサ４４ｃとは互いに異なるセンサなので、両者の応答特性を、あらかじめ、理論的又は実験的に合わせておく必要がある。例えば、どちらかの等価モデルの時定数が小さい（速い）場合、時定数が大きい方の出力と同等の時定数となるようにフィルタ等で調整することになる。
【００９５】
本実施の形態において、車体傾斜制御システムが車体傾斜制御処理を開始すると、横加速度演算部４８は、横加速度演算処理を開始し、まず、横加速度センサ値としての第１横加速度センサ値ａ1 を取得するとともに（ステップＳ３１）、ロールレートセンサ値ω1 を取得する（ステップＳ３２）。
【００９６】
続いて、横加速度演算部４８は、ωold 呼出を行う（ステップＳ３３）。ωold は、前回の車体傾斜制御処理実行時に保存されたロールレートセンサ値ω1 である。なお、初期設定においては、ωold ＝０とされている。
【００９７】
続いて、横加速度演算部４８は、制御周期ＴS を取得し（ステップＳ３４）、ω1 の微分値を算出する（ステップＳ３５）。ここで、ω1 の微分値をΔω1 とすると、該Δω1 は次の式（１２）によって算出される。
Δω1 ＝（ω1 −ωold ）／ＴS   ・・・式（１２）
続いて、横加速度演算部４８は、Ｌ1 呼出を行う（ステップＳ３６）。
【００９８】
そして、横加速度演算部４８は、合成横加速度ａを算出する（ステップＳ３７）。なお、該合成横加速度ａは、前記第１の実施の形態のように、横加速度センサ４４が１つである場合における横加速度センサ値ａに相当する値であって、第１横加速度センサ値ａ1 とロールレートセンサ値ω1 の微分値Δω1 とを合成した値であり、次の式（１３）によって得られる。
ａ＝ａ1 −Ｌ1 Δω1   ・・・式（１３）
最後に、横加速度演算部４８は、傾斜制御部４７へ合成横加速度ａを送出して（ステップＳ３８）、横加速度演算処理を終了する。
【００９９】
なお、傾斜制御部４７による車体傾斜制御処理の動作については、前記第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１００】
このように、本実施の形態においては、横方向の加速度を検出可能な複数のセンサのうちの１つとしてロールレートセンサ４４ｃを採用しているので、高さ方向に関するロールレートセンサ４４ｃの取付位置の自由度が高くなり、車両１０の設計自由度を高くすることができる。
【０１０１】
なお、本実施の形態においては、前記第２及び第３の実施の形態における第２横加速度センサ４４ｂに代えてロールレートセンサ４４ｃを使用する例についてのみ説明したが、第１横加速度センサ４４ａに代えてロールレートセンサ４４ｃを使用することもできる。また、車両１０は、第２の実施の形態における車両１０のようにリンク機構３０を有するものであってもよいし、第３の実施の形態における車両１０のようにリンク機構３０を有していないものであってもよい。
【０１０２】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１〜第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第４の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【０１０３】
図１７は本発明の第５の実施の形態における車両の各部の寸法を説明する模式図である。なお、図において、（ａ）は上面図、（ｂ）は右側面図である。
【０１０４】
本実施の形態において、車体傾斜制御システムは、横加速度の値ａが所定の範囲内に収まるように制御する。なお、前記値ａは、前記第１の実施の形態のように、横加速度センサ４４が１つである場合の横加速度センサ値ａのみならず、前記第２〜４の実施の形態において説明した合成横加速度ａも含むものである。
【０１０５】
前記所定の範囲は、図に示されるように、各車輪１２の接地点と車両１０の重心Ｍとの三次元的配置で決定される安定範囲である。なお、前記重心Ｍは、車両１０のみならず、搭乗している乗員及び搭載されている積載物をも含む全体の重心である。
【０１０６】
図において、ｈは、重心Ｍの高さ、すなわち、路面１８から重心Ｍまでの距離である。また、Ｋは、前輪である車輪１２Ｆの接地点と、後輪である左右の車輪１２Ｌ及び１２Ｒの接地点とを頂点とする二等辺三角形である。
【０１０７】
図１７（ａ）に示されるように、上方から観て、重心Ｍが二等辺三角形Ｋ内にあれば、車両１０の左右方向の安定性が確実に維持されることが分かる。
【０１０８】
そこで、二等辺三角形Ｋの底辺Ｋ１と平行で、２つの斜辺を両端とし、重心Ｍを通る線分をＭ１とすると、重心Ｍから線分Ｍ１の両端までの範囲を前記安定範囲とする。ここで、車体が傾斜していないとき、すなわち、車体の縦方向軸線が鉛直であるときの重心Ｍから線分Ｍ１の片側端までの距離をＬＭとすると、重心Ｍが線分Ｍ１の端に位置するまで車体が傾斜したときの前記値ａは、次の式（１４）及び（１５）で表される。
ａINres ＝ＬＭ・９．８０７／（ｈ−ＬＭ・ｓｉｎ（θ））  ・・・式（１４）
ａOUTres＝ＬＭ・９．８０７／（ｈ＋ＬＭ・ｓｉｎ（θ））  ・・・式（１５）
なお、前記式（１４）及び（１５）における定数９．８０７は、重力加速度を、θは車体の傾斜角度表す。
【０１０９】
そして、旋回内側を正とし、旋回外側を負とした場合、次の式（１６）が満足されるとき、前記値ａは前記安定範囲内に収まっていると言える。
−ａOUTres＜ａ＜ａINres   ・・・式（１６）
また、ａres ＝ｍｉｎ（ａINres 、ａOUTres）とすると、次の式（１７）が満足されるとき、前記値ａは前記安定範囲内に収まっていると言える。
−ａres ＜ａ＜ａres   ・・・式（１７）
このように、本実施の形態において、車体傾斜制御システムは、横加速度の値ａが前記式（１６）又は（１７）を満足するように、すなわち、所定の範囲内に収まるように制御する。つまり、横加速度の値ａが、重心Ｍの高さと、車輪１２の接地点を頂点とする三角形Ｋの斜辺までの前記重心Ｍからの距離とに基づいて決定される安定範囲内に収まるように、車体の傾斜を制御する。
【０１１０】
これにより、車両１０の横方向の安定性が向上する。
【０１１１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、少なくとも左右一対の車輪を有する車両に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０    車両
１１    搭乗部
１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒ    車輪
２０    本体部
２５    リンクモータ
４４    横加速度センサ
４４ａ    第１横加速度センサ
４４ｂ    第２横加速度センサ
４４ｃ    ロールレートセンサ
【図１】
2012011997.tif 000003
【図２】
2012011997.tif 000004
【図３】
2012011997.tif 000005
【図４】
2012011997.tif 000006
【図５】
2012011997.tif 000007
【図６】
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【図７】
2012011997.tif 000009
【図８】
2012011997.tif 000010
【図９】
2012011997.tif 000011
【図１０】
2012011997.tif 000012
【図１１】
2012011997.tif 000013
【図１２】
2012011997.tif 000014
【図１３】
2012011997.tif 000015
【図１４】
2012011997.tif 000016
【図１５】
2012011997.tif 000017
【図１６】
2012011997.tif 000018
【図１７】
2012011997.tif 000019